研究表明即使是不活跃的深海吸烟者也密集地栖息着微生物群落

在某些条件下，即使在看似不适合居住的地方，微生物群落也可以生长和繁衍。海底不活跃的热液喷口就是这种情况。由不来梅大学海洋环境科学中心MARUM的研究人员组成的国际团队目前正在努力准确量化这些环境中可以结合的无机碳量。

由于高压、黑暗和营养缺乏，深海通常不是一个适宜居住的地方。但在热量和富含能量的液体大量涌入的情况下，就像活跃的热液喷口一样，大量的鱼类、贝类和微生物能够在那里定居。但是，当热流体来源耗尽时，这些生物群落会发生什么?

烟囱是在很长一段时间内形成的，当时海水通过裂缝渗入地壳，在那里变暖，然后在返回海底的过程中溶解并吸收矿物质。这种富含矿物质且经常冒烟的热水寻找穿过地壳的最通透的路径，并在海底遇到寒冷、富含氧气的水。

这导致矿物质沉淀，并以烟囱形式沉积。这些热液喷口是基于化学合成的能源丰富的栖息地，其中微生物来自食物网的底部。根据地区的不同，热液渗漏处的烟囱含有铜、锌、金或银等矿物质。因此，人们越来越有兴趣在深海采矿活动中剥削不吸烟者。

当富含矿物质的液体干涸时，黑烟熏者就会变得不活跃。较大的生物体迁移到下一个喷口，但微生物群落有办法适应新的条件。

“即使在发现第一个热液田四十年后，我们仍然不断了解这些生态系统如何运作的新知识，”MARUM的FlorenceSchubatz博士说，“特别是与不活跃吸烟者体内结合的CO2量有关，而且关于微生物生命的体积、活性和生产率。”

确定不活跃吸烟者的定植密度是舒博茨正在进行的一个研究项目的核心焦点。这项工作涉及在大约四十年前在东太平洋发现第一个热液喷口的确切区域进行采样。

“初步结果表明，即使是不吸烟的人也是海底微生物活动和有机碳生产的重要场所。我们才刚刚开始了解深海碳循环的运作方式。可以肯定的是，碳固定在这样的热点。

“但是，”舒博茨说，“我们对这些生态系统的了解还不够深入，无法估计所涉及的规模。”海底的大片区域尚未得到调查，未知的热液系统仍有待发现。

每个板块边界扩散中心都是一个潜在的定植区。来自东太平洋的样本将提供一个良好的起点，因为人们已经对该地点微生物群落的范围有了很好的了解。因此，国际团队研究了主动吸烟者和不主动吸烟者的样本，并将它们相互比较。

该团队在2019年和2021年的三次探险中获得了这些样本，部分是在载人潜水器阿尔文号的帮助下，从东太平洋隆起(北纬9度)(太平洋板块边界的洋脊)获取了这些样本。他们的目标是更好地了解深海生态系统以及各种生物之间的相互作用，并首次计算新陈代谢率如何从活跃系统转变为不活跃系统。

该出版物称：“如果没有此类数据，我们对不活跃烟囱生态系统中元素循环及其对深海生物化学可能影响的理解仍然不完整。”该团队强调，在做出有关深海采矿的任何决定之前，此类调查至关重要。

海底的生物地球化学以及海洋生态系统与环境的相互作用也是“海底——地球未知界面”卓越集群中的一些核心研究主题。

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