En ny studie ledd av Oregon State University (OSU) doktorand Sarah Seabrook som använder vetenskapliga data och prover från Ocean Networks Canada (ONC) fokuserar på omfattningen, variabilitet, och komplexiteten hos arter – från mikrober till tubmaskar – som finns i djuphavsmiljöer för kallt sipp längs Cascadia-förkastningen utanför Nordamerikas västkust.

Studien rapporterar för första gången om de förvånansvärt rika och mångfaldiga mikrobiella och djursamhällena vid åtta nyligen upptäckta kalla sippor, jämför dessa nya platser utanför Washingtons kuster, Oregon, och norra Kalifornien med två kända sipprar utanför British Columbias kust vid Barkley Canyon och Clayoquot Slope – båda övervakade av ONC:s kablage offshoreobservatorium.

Nya djurgrupper som har identifierats vid dessa kalla sipplivsmiljöer - som fungerar som öar av biologisk mångfald i djuphavet - inkluderar rörmaskar, musslor, nosklämma, krabbor, stenfisk, anemoner, och musslor.

"Upptäckten av tubmaskbuskar [vestimentiferan siboglinid] vid Heceta sippra utanför Oregons kust i den ihållande syreminimumszonen var ett mycket intressant fynd, " säger Seabrook. "Detta är den första rapporten om dessa tubmaskar från denna region, och är särskilt anmärkningsvärt eftersom man trodde att deras frånvaro vid andra sippor i regionen berodde på liknande låga syrekoncentrationer."

Studien fann också oväntat en syd-till-nord-trend i artrikedom vid kalla sipplivsmiljöer, med rikare, mer olika mikrobiella samhällen belägna på nordliga platser - särskilt sipprar från B.C. kusten vid Barkley Canyon och Clayoquot Slopes.

Seabrooks forskning baserades på prover som samlats in under tre oceanografiska expeditioner av ONC och Ocean Exploration Trust (OET) med hjälp av två fjärrstyrda fordon (ROV). Videofilmer som samlats in av ROV:erna användes för att undersöka samhällen av större djur som ryggradslösa djur och fiskar. Havsbottensedimentprover samlades också in av ROV:erna, och mikrobiella samhällen i sedimentet analyserades.

"Detta är verkligen anmärkningsvärt och omfattande forskning, där kalla sipp-ekosystem studerades längs ett mycket brett geografiskt område i nordöstra Stilla havet, " säger ONC-personalforskaren och University of Victoria (UVic) adjungerad biträdande biologiprofessor Fabio De Leo, som var medförfattare till studien. "De nya upptäckterna kommer robust vägleda framtida forskning om hur dessa livsmiljöer interagerar med den omgivande havsmiljön."

De kalla sipprarna finns längs Cascadia-förkastningen, där tektonisk aktivitet ökar metanproduktionen. Temperaturerna vid kalla sipp är ungefär desamma som det omgivande havsvattnet, från 2-4 grader Celsius längs Cascadia-förkastningen. Däremot hydrotermiska ventiler, som också är värd för sina egna unika biologiska samhällen, är minst 60 C och kan vara så höga som 400 C.

Metan – huvudkomponenten i naturgas – och andra kolväten utgör grunden för ekosystem för kalla sippor, fungerar som en kemisk energikälla som ger bränsle till mikrober genom en process som kallas kemosyntes. Mikrober i sediment på dessa platser omvandlar kemikalier som frigörs vid sippret till former som kan användas av andra arter och djursamhällen samtidigt som de skapar ett filter som absorberar växthusgaser, som annars skulle släppas.

Kalla sipprar markeras ofta av bubbelströmmar av metan som stiger genom havsbottensediment. Längs Cascadia-förkastningen finns det fler än 1, 000 kända bubbelströmmar, sträcker sig 800 kilometer, som är förknippade med kalla sippmiljöer.

Upptäcktes först 1983 på Florida Escarpment i Mexikanska golfen, kalla sippor är nu kända för att finnas i alla större hav längs kontinentala marginaler. Varmvatten ventilation, mer känd och studerad, har undersökts sedan slutet av 1970-talet.

Studien, med titeln "Heterogenitet av metansläckningsbiomer i nordöstra Stilla havet, " är ett samarbete mellan forskare och forskare vid OSU, ONC, UVic, OET, och National Oceanic and Atmospheric Administration. Resultaten kommer att publiceras i ett kommande nummer av "Deep Sea Research Part II:Topical Studies in Oceanography."