De hydrotermiska ventilationsvätskorna från spridningscentret Gorda Ridge i nordöstra Stilla havet skapar ett biologiskt nav för aktivitet i djuphavet. Där, i det mörka havet, en unik näringsväv frodas inte på fotosyntes utan snarare på kemisk energi från de ventilerande vätskorna. Bland de varelser som har en fältdag och festar vid Gorda Ridge-ventilerna finns ett varierat utbud av mikrobiella eukaryoter, eller protister, som betar på kemosyntetiska bakterier och arkéer.

Detta protistanska bete, som är en nyckelmekanism för koltransport och återvinning i mikrobiella näringsnät, utövar ett högre predationstryck vid hydrotermiska ventiler än i den omgivande djuphavsmiljön, ett nytt papper hittar.

"Våra fynd ger en första uppskattning av protistans betestryck inom hydrotermiska ventilationsnät, betonar den viktiga roll som olika djuphavsprotistanska samhällen spelar i djuphavskolcykling, " enligt tidningen, Protistans bete påverkar mikrobiella samhällen och kolcykling och hydrotermiska öppningar för djuphavsvatten publicerade i Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).

Protister fungerar som en länk mellan primärproducenter och högre trofiska nivåer, och deras bete är en nyckelmekanism för koltransport och återvinning i mikrobiella näringsnät, uppger tidningen.

Forskningen fann att protister konsumerar 28-62% av det dagliga lagret av bakterier och arkeabiomassa i utsläpp av hydrotermiska ventilationsvätskor från Gorda Ridge, som ligger cirka 200 kilometer utanför södra Oregons kust. Dessutom, forskare uppskattar att protistanbete kan stå för konsumtion eller överföring av upp till 22 % eller kol som fixeras av den kemosyntetiska populationen i de utsläppande ventilationsvätskorna. Även om ödet för allt detta kol är oklart, "Protistanbete kommer att släppa ut en del av det organiska kolet i den mikrobiella slingan som ett resultat av utsöndring, egestion, och slarvig matning, "och en del av kolet kommer att tas upp av större organismer som konsumerar protistanceller, uppger tidningen.

Efter att ha samlat in luftningsvätskeprover från Sea Cliff och Apollo hydrotermiska ventilationsfält i Gorda Ridge, forskare genomförde betesexperiment, som innebar några tekniska utmaningar som behövde övervinnas. Till exempel, "att förbereda en kvalitetsmåltid för dessa protister är mycket svårt, sa huvudförfattaren Sarah Hu, en postdoktor vid avdelningen för marin kemi och geokemi vid Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI).

"Att kunna göra den här forskningen på en plats för djuphavsventiler var verkligen spännande eftersom näringsväven där är så fascinerande, och den drivs av vad som händer vid denna utloppsventilationsvätska, sa Hu, som var ombord på E/V Nautilus under kryssningen maj-juni 2019. "Det finns hela det här mikrobiella systemet och samhället som verkar där under den eufotiska zonen utanför räckhåll för solljus. Jag var glad att utöka vad vi vet om de mikrobiella samhällena vid dessa ventiler."

Hu och medförfattaren Julie Huber sa att kvantitativa mätningar är viktiga för att förstå hur matnät fungerar på orörda och ostörda ventiler.

"Havet förser oss med ett antal ekosystemtjänster som många människor är bekanta med, som skaldjur och kolsänkor. Än, när vi tänker på mikrobiella ekosystemtjänster, speciellt i det djupa havet, vi har helt enkelt inte så mycket data om hur dessa matnät fungerar, sa Huber, biträdande forskare vid WHOI:s avdelning för marin kemi och geokemi.

Att erhålla baslinjemätningar "är allt viktigare eftersom dessa livsmiljöer tittas på för djuphavsbrytning eller kolbindning. Hur kan det påverka hur mycket kol som produceras, exporterade, eller återvunnet?" sa hon.

"Vi måste förstå dessa livsmiljöer och de ekosystem de stöder, Huber sa. "Denna forskning kopplar ihop några nya punkter som vi inte kunde koppla ihop tidigare."