Bakterier stortrives på bunnen av Marianergropen

Død fisk og alger gjør at bakterier kan leve godt nesten 11 000 meter under vann.

Måleinstrumentet er i stand til å måle mengden av oksygen og gjør et fritt fall 11 km. (Foto: Anni Glud)
Måleinstrumentet er i stand til å måle mengden av oksygen og gjør et fritt fall 11 km. (Foto: Anni Glud)

Fakta

I tillegg til oksygenmålingene har forskerne hentet opp sediment fra dypet. Her kunne de telle antallet bakterier og se på mengden og alderen av det organiske materialet.

Et internasjonalt forskningsteam, ledet av danske forskere, har senket spesialdesignede måleinstrumenter ned på bunnen av verdenshavenes dypeste sted – Marianergropen.

Målet var å se om bakteriesamfunn kan fungere effektivt under det store trykket på elleve kilometers dybde.

Den overraskende oppdagelsen var at bakterier ikke bare kan overleve. De stortrives.

– Marianergropen og andre av de dypeste stedene i verdenshavene er «hotspots» for bakterieaktivitet. Det foregår langt mer her enn man kunne forvente – og langt mer enn i områdene rundt. Her er det nemlig rikelig med mat.

– Oppdagelsen er en viktig brikke i forståelsen av hvor alt det organiske materialet fra døde fisker og alger blir av når det faller ned til havbunnen, forteller hovedarkitekten av studien, professor Ronnie Glud fra Syddansk Universitets Biologisk Institut.

Nyanserer tidligere antakelser

Ifølge forskerne er det normalt færre bakterier, jo dypere man kommer.

I kystnære områder, der det er mye mat, vrimler det av bakterier på havbunnen. I takt med at vannet blir dypere, forsvinner næringsgrunnlaget for bakteriene, som er nesten fraværende på store deler av havbunnene. Det bildet blir nyansert av den nye oppdagelsen.

– 50 prosent av havbunnen er det vi kaller dyphavssletten, som ligger fire til seks kilometer under vann. Her er det ikke mye bakterieaktivitet. Men i de store undervannsgropene øker bakterieaktiviteten, forteller Ronnie Glud.

Danske forskere har nylig funnet ut at det også lever bakterier under havbunnen, i selve jordskorpen.

Trakter for organisk materiale

Næringsgrunnlaget i form av organisk materiale, er årsaken til at bakterier kan trives i de ekstreme dybdene.

Forskere har lenge antatt at de største dypene - som Marianergropen, Japangropen, Filippinergropen - fungerer som trakter, hvor store mengder organisk materiale forsvinner ned.

Det store spørsmålet har vært: Hva skjer med alt det organiske materialet?

– Hovedformålet vårt er å forstå det globale karbonkretsløpet, og hvor mye CO2 havet tar opp. Det bestemmer til syvende og sist hvor mye oksygen det er på jorden. Alger tar opp CO2 og synker senere til bunns, og det er viktig å fastslå hva som skjer med dem.

– Blir de til olje, eller blir de omsatt av bakterier som sender CO2-et tilbake i karbonkretsløpet? Resultatene våre fra Marianergropen viser at det finnes bakterier her som holder i gang karbonkretsløpet, sier Glud.

Krever ekstreme bakterier

De ekstreme forholdene, under elleve kilometer vann, krever ekstreme bakterier.

– Det er helt unike, spesialtilpassede bakterier som lever her. De er i seg selv svært interessante, og vi har nå satt i gang et prosjekt som skal kartlegge hvordan de kan overleve under det enorme trykket, sier Glud.

– Det må kreve helt spesielle cellemembraner og enzymer.

De nye forskningsresultatene viser også at bakteriene er svært aktive i omsetningen av det organiske materialet.

Måleinstrumenter på dypet

Kart over de store undersjøiske kløftene (1-10) i Stillehavet 1. Kermandec. 2. Tonga grav. 3. Bougainville. 4. Marianergropen. 5. Japanese grav. 7. Kurilene-Kamchatka. 8. Aleutian. 9. Amerika. 10. Atacamagraven. (Foto: (Illustrasjon: NOAA))
Kart over de store undersjøiske kløftene (1-10) i Stillehavet 1. Kermandec. 2. Tonga grav. 3. Bougainville. 4. Marianergropen. 5. Japanese grav. 7. Kurilene-Kamchatka. 8. Aleutian. 9. Amerika. 10. Atacamagraven. (Foto: (Illustrasjon: NOAA))

Bare det å få måleinstrumenter ned på 10 900 meters dybde var en stor utfordring. Instrumenter måtte spesialdesignes. De sank ned i tre timer før de traff bunnen.

Instrumentene kunne blant annet måle innholdet av oksygen. Det er god indikator for bakterieaktiviteten, siden bakteriene bruker oksygen for å omsette det organiske materialet.

Jo mindre oksygen i sedimentene, jo mer aktive er bakteriene.

– I Øresund er det mye bakterieaktivitet, og her trenger oksygenet bare en millimeter ned i havbunnen. Der det er lite i organisk materiale, kan oksygenet trenge 50 meter ned i havbunnen. I bunnen av Marianergropen trenger oksygenet «bare» en meter ned, noe som viser en relativt høy aktivitet, forteller Glud.

Atacamagropen er målet

Ronnie Gluds forskningsgruppe planlegger også å undersøke effekten av jordskjelv på mengden organisk materiale på dypet. Det er også flere andre groper de vil undersøke.

– Vi har nettopp hatt en ekspedisjon i Japangropen og planlegger en annen ekspedisjon til Tongagropen, men Atacamagropen er det vi sikter mot til slutt. Havet over denne gropen har en voldsom produksjon av organisk materiale. Her blir det svært interessant å se på bakterieaktiviteten på bunnen av gropen, sier Glud.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Powered by Labrador CMS