Wetenschappers hebben op 9,5 kilometer diepte in de Stille Oceaan een weelderig, nieuw ecosysteem ontdekt. Nooit eerder werd het leven zo diep op de zeebodem zo uitgebreid in kaart gebracht. En opvallend: het leven heeft er helemaal geen daglicht nodig.
Nieuw ecosysteem "bevolkt door vreemde wezens" ontdekt op 9,5 kilometer diepte in Stille Oceaan
Zo goed als alle leven op onze aarde is op een of andere manier afhankelijk van energie uit zonlicht. Planten doen aan fotosynthese, en dieren eten die planten. Roofdieren eten dan weer de dieren die die planten eten.
Maar in de diepste diepten van de diepzee dringt geen daglicht door. Die zone is zo onleefbaar dat hij in het Engels de hadal zone genoemd wordt, naar de Griekse god van de onderwereld Hades.
Toch leven er ook daar, in die volstrekte duisternis, organismen. Die halen hun energie ergens anders: uit chemische verbindingen zoals waterstofsulfide of methaan die uit scheuren in de aardkorst sijpelen. Dat proces, chemosynthese, is bekend sinds de jaren 1980.
Toch weten we nog steeds weinig over wat zich daar allemaal afspeelt, welke dieren er leven en hoe het ecosysteem precies werkt. In de jaren 90 werden er wel al schelpen ontdekt in de Japantrog op 7,4 kilometer diepte. En in 2020 werd er waarschijnlijk een microbiële afzetting geobserveerd op de bodem van de Marianentrog, voor zover we weten het diepste punt op aarde.
Maar een team van Chinese en Russische wetenschappers is een stapje verder gegaan. Of liever: een heel grote stap.
3 van hen daalden meer dan 9,5 kilometer af in de Stille Oceaan met een hi-techduikbootje. Tijdens een reeks van 24 duiken bereikten ze de bodem van de Koerilentrog, nabij het Oost-Russische schiereiland Kamtsjatka, en bezochten ze ook de Aleoetentrog in de Golf van Alaska. Het resultaat van hun werk is verschenen in het wetenschappelijk tijdschrift Nature .
"Het was fantastisch", vertelt Mengran Du van de Chinese Academie voor Wetenschappen in Sanya in de Nature Podcast. "Het is zo'n groot verschil als je gewoon uit het raam kan kijken en die dieren met je eigen ogen kan zien."
In de beide zeekloven troffen ze een heel nieuw ecosysteem aan. "Het wordt bevolkt door vreemde wezens. Er zijn geen planten, vooral dieren, en ze zien er allemaal erg raar uit", beschrijft haar collega Dominic Papineau.
"De wormen zijn zeer lang, mager en hebben een heldere, bloedrode kleur. De schelpen zijn dan weer wit en vrij groot. En op sommige plaatsen hebben we microscopisch klein leven gevonden dat korsten vormt op de zeebodem."
Grenzen van het leven onder hoge druk
De wormen die Papineau beschrijft, zijn borstelwormen (Polychaeta). Dat zijn ringwormen die vooral voorkomen in de diepzee. Het team trof ze overvloedig aan in de diepste onderzoekszones. De schelpen domineerden dan weer de minder diepe zones - al gaat het dan nog steeds over diepten van 5,8 kilometer.
Hoewel we dus al wisten dat er op die diepten wel degelijk leven is, vermoeden de wetenschappers nu dat ze nieuwe diersoorten hebben ontdekt. De dieren leven wellicht van methaan dat zich zo diep in de diepzee voordoet in vloeibare vorm, door de enorme druk, en daar naar buiten sijpelt uit kloven in de zeebodem. Het lek dat de onderzoekers aantroffen op 9.533 meter is het diepste dat tot nu toe bekend is.
Uit isotopenanalyse blijkt dat het vloeibare methaan wellicht wordt geproduceerd door microscopisch klein leven dat zich voedt met oude, organische sedimentlagen op de zeebodem.
Volgens de onderzoekers kunnen hun ontdekkingen mogelijk nieuwe inzichten opleveren over "de fysiologische grenzen, de aanpassingsstrategieën en tot nu toe onbekende interacties tussen dieren en microben die gevormd worden onder hoge druk", zo schrijven ze in Nature.
Nieuwe vondst, nieuwe vragen
"We wisten dat organismen die aan chemosynthese doen, bestaan", zegt Bart De Smet, marien bioloog en woordvoerder bij het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ) en niet betrokken bij het onderzoek. "Het nieuwe zit hem in de omvang van de gemeenschappen die aangetroffen zijn en de diepte waarop dat is gebeurd. Waarschijnlijk zijn die levensvormen veel wijder verspreid dan we tot nu toe dachten."
Het is een grote uitdaging om op zo'n grote diepte aan onderzoek te doen
Bart De Smet, marien bioloog bij het VLIZ
"Het is een grote uitdaging om op zo'n grote diepte aan onderzoek te doen, in de eerste plaats omdat er zo'n hoge druk heerst. Je kan er niet zomaar komen, dat moet met heel goed uitgeruste onderzeeërs gebeuren. Het is er ook zeer donker. Het is dus allesbehalve een sinecure om daar waarnemingen te doen."
Toch hopen de onderzoekers hun werk verder te kunnen zetten door nog meer duiken uit te voeren. Daar hebben ze nu al een programma voor opgezet in samenwerking met UNESCO. Mariene wetenschappers uit de hele wereld kunnen zich erbij aansluiten.
Al denkt Mengran Du niet dat het mysterie van het leven in de diepzee snel opgelost zal worden. "Elke nieuwe vondst levert nieuwe vragen op", lacht ze.
