- Startseite
- Entdecken
- Leben in der Tiefsee
- Heiße Quellen
Heiße Quellen
Am Meeresboden, zum Beispiel an mittelozeanischen Rückensystemen, kann kaltes Meerwasser durch Spalten und Klüfte mehrere Kilometer in den Untergrund eindringen. Je tiefer es gerät, desto stärker wird es aufgeheizt. Denn unter den mittelozeanischen Rücken, den Nahtstellen zweier auseinanderdriftender Erdplatten, befinden sich Magmakammern. Das Meerwasser wird aber nicht nur heißer, sondern durch geochemische Prozesse auch saurer. Die Hydrothermallösungen sind daher sehr aggressiv und lösen aus dem Umgebungsgestein Elemente wie Kupfer, Zink, Eisen, Mangan und Schwefel. Die endgültige Zusammensetzung hängt entscheidend von Druck, Temperatur und Umgebungsgesteinsart ab.
In nächster Nähe zur Hitzequelle erreichen hydrothermale Lösungen ihre maximale Temperatur und steigen dann aufgrund der geringen Dichte wieder auf. Treten sie aus dem Untergrund aus, haben sie oft noch eine Temperatur von über 400°C. Sobald die heißen, sauren Erzlösungen mit dem vier Grad Celsius kalten, eher basischen Umgebungs-Meerwasser in Kontakt kommen, werden Mineralien wie zum Beispiel Metallsulfide ausgefällt. Sie bilden schlotähnliche Strukturen, die sogenannten Schwarzen Raucher. Bei den dichten Wolken, die aus den Schloten ausströmen, handelt es sich jedoch nicht um Rauch. Es sind Partikel von Schwermetallverbindungen, die aus den Hydrothermallösungen ausfallen und nun im Meerwasser verteilt werden.
Die Schlote von Schwarzen Rauchern erreichen im Mittel eine Höhe von 20-25 Metern. Sie sind häufig über circa 20 Jahre hinweg aktiv, verstopfen dann und versiegen. Felder mit Rauchern erscheinen als äußerst unwirtliche Areale: dort ist es dunkel, es herrscht ein enorm hoher Druck, die austretenden Fluide sind extrem heiß und verteilen toxische Stoffe wie Schwefelwasserstoff, Cadmium oder Arsen in die Umgebung.
Nichtsdestotrotz wächst an diesen hydrothermalen Tiefseequellen auf engstem Raum eine enorme, unerwartet vielfältige Biomasse.
Es handelt sich um hochspezialisierte Organismen in Ökosystemen, die ganz ohne Sonnenlicht auskommen. Die Grundlage der Nahrungskette bilden hier hitzebeständige, einzellige Mikroorganismen: Bakterien und Archaeen. Sie nutzen unter anderem gelösten Schwefelwasserstoff, um Energie zu gewinnen und organische Verbindungen wie Zucker und Eiweiße aufzubauen.
Die Versorgung mit Schwefelwasserstoff ist durch den stetigen Nachschub über die Schwarzen Raucher gewährleistet.
Höhere Organismen ernähren sich auf unterschiedliche Weise in diesem Milieu:
- Entweder grasen sie direkt den Schwefelbakterienrasen auf den schwarzen Rauchern ab, wie es zum Beispiel vielborstige Würmer oder kleine Krebschen tun.
- Oder anspruchsvoller über eine Symbiose mit diesen Bakterien und Archaeen. Das machen zum Beispiel die Miesmuschelartigen, die die Symbiosepartner in ihren Kiemen ansiedeln, sie den giftigen Schwefelwasserstoff umsetzen lassen und dann die hergestellten organischen Verbindungen verwerten. Auch Röhrenwürmer, Shrimps, Schnecken und die weißen augenlosen Krabben leben in Symbiose mit Bakterien.
An oberste Stelle der Nahrungskette stehen dann die größeren Krebse, räuberische Seesterne und (wenige) Fische. Diese ernähren sich nicht von oder über die Bakterien, sondern verzehren direkt das Muschel- oder auch das Krabbenfleisch.