Den vulkaniska ön Kueishantao i nordöstra Taiwan är en extrem livsmiljö för marina organismer. Med en aktiv vulkan, kustområdet har ett unikt hydrotermiskt fält med en mängd varma källor och vulkaniska gaser. Surhetsgraden i studieområdet var bland de högsta i världen. Det lättillgängliga grunt vattnet runt den vulkaniska ön representerar därför en idealisk forskningsmiljö för att undersöka marina organismeras anpassningsförmåga, varav några är högspecialiserade, som krabbor, till mycket surt och giftigt havsvatten.

I ungefär tio år har havsforskare från Institute of Geosciences vid Kiel University (CAU), tillsammans med sina kinesiska och taiwanesiska partners från Zhejiang University i Hangzhou och National Taiwan Ocean University i Keelung, regelbundet samlat in data om geologisk, kemiska och biologiska processer när två händelser störde resultaten av tidsserierna 2016. Först, ön skakades av en jordbävning och drabbades av den allvarliga tropiska tyfonen Nepartak bara några veckor senare. På grundval av data som samlats in under många år, forskarna från Kiel, Kina och Taiwan kunde nu för första gången visa att biogeokemiska processer hade förändrats på grund av konsekvenserna av den enorma jordbävningen och tyfonen och hur olika organismer kunde anpassa sig till den förändrade havsvattenbiogeokemin under bara ett år. De första resultaten av den tvärvetenskapliga studien, baserat på omfattande data från 1960 -talet, publicerades nyligen i den internationella tidskriften Nature Vetenskapliga rapporter .

"Vår studie visar tydligt hur nära atmosfäriska, geologisk, biologiska och kemiska processer samverkar och hur ett ekosystem med extrema levnadsförhållanden som vulkaniska källor på havsbotten reagerar på störningar orsakade av naturliga händelser, "säger Dr. Mario Lebrato från Institute of Geosciences vid Kiel University. I åratal har forskare under ledning av Dr. Dieter Garbe-Schönberg och Dr. Mario Lebrato från Institute of Geosciences vid CAU har forskat på det grunda hydrotermiska systemet "Kueishantao." Den utvalda platsen har ett stort antal koldioxidutsläpp i det grunda vattnet. Dessutom, källorna släpper ut giftiga metaller. Svavel missfärgar vattnet över stora områden. De vulkaniska gaserna - med höga svavelföreningar - leder till en stark försurning av havsvattnet. Genom metoder för luftburna drönarmätningar, modellering, regelbunden provtagning och laboratorieexperiment forskning kring det hydrotermiska fältet gör därför ett viktigt bidrag till effekterna av försurning av havet på marina samhällen. Endast ett fåtal specialiserade djurarter som krabbor, sniglar och bakterier lever i omedelbar närhet av källorna. Några meter bort, å andra sidan, är det tropiska havets mångfaldiga liv.

"På grund av den höga surheten, det höga innehållet av giftiga ämnen och förhöjda temperaturer i vattnet, de levnadsvillkor som råder där kan fungera som ett naturligt laboratorium för undersökning av betydande miljöföroreningar av människor. Källorna på Kueishantao är därför idealiska för att undersöka framtida scenarier, "säger medförfattaren Dr Yiming Wang, som nyligen flyttade från Kiel University till Max Planck Institute for Science of Human History i Jena.

Efter de allvarliga händelserna 2016 studieområdet förändrades helt. Havsbotten begravdes under ett lager sediment och spillror. Dessutom, de sura varmvattenkällorna torkade upp, och havsvattnets sammansättning hade förändrats avsevärt och kontinuerligt under en lång tid. Flygbilder tagna med drönare, prover tagna av forskningsdykare från Kiel och Taiwan samt biogeokemiska undersökningar visade tydligt den rumsliga och kemiska omfattningen av störningarna. Dessa spelades in av biolog och forskningsdykare Mario Lebrato och hans taiwanesiska kollega Li Chun Tseng och jämfördes med resultaten från tidigare provtagningar. "Det som till en början såg ut som en katastrof för vår aktuella tidsseriestudie visade sig vara en tur efteråt. Detta gav oss en sällsynt möjlighet att observera hur organismer anpassar sig till de allvarliga störningarna. Vi kunde dra en omfattande databas att göra detta "förklarar projektledaren Dr. Dieter Garbe-Schönberg från Institutet för geovetenskap vid Kiel universitet.