Challengerin syvä kohta, koko merenpohjan syvin kohta, on Mariana-kaivo Tyynenmeren Marianansaarten rannikolla. Se on melkein 36 000 jalkaa - 7, 8 mailia - merenpinnan alapuolella. Jos seisoisit tällä huomattavalla syvyydellä, pään yläpuolella oleva vesipylväs aiheuttaisi tuhat kertaa suuremman paineen kuin tavallisesti koet pinnalla, murskaamalla sinut heti.
Jopa tässä äärimmäisessä ympäristössä organismit voivat kuitenkin selviytyä. Yksi tyyppi voi osoittautua jopa menestyväksi: bakteerit. Uudessa tutkimuksessa, joka julkaistaan tänään Nature Geoscience -lehdessä, havaitaan, että Marianan kaivannon syvyydessä kasvaa odottamattomasti runsaasti bakteereja, joiden organismien tiheys on kymmenen kertaa suurempi kuin kaivannon reunan tuntumassa matalammassa valtameressä.
Äärimmäisen syvän ekosysteemin koettimiseksi eteläisen Tanskan yliopiston Ronnie Gludin johtama kansainvälinen tutkimusryhmä lähetti vuonna 2010 erityisen suunnitellun 1300 punnan robotin kaivannon pohjalle. Robotti oli varustettu ohuella anturit, jotka voivat viipyä merenpohjan sedimentteihin happea orgaanisen kulutuksen mittaamiseksi. Koska elävät esineet kuluttavat happea tasapainottaessaan, selvitetään kuinka paljon ympäröivästä happea puuttuu sedimenteistä voidaan käyttää välityspalvelimena kyseisellä alueella asuvien mikro-organismien määrälle.
Tutkimusryhmän erikoistunut robotti, joka on suunniteltu ottamaan näytteitä erittäin korkeassa paineessa. (Kuva: Anni Glud) Kun joukkue käytti laitetta näytteiden ottamiseksi sedimenteistä parilla paikoilla, joiden syvyys oli 35 476 ja 35 488 jalkaa, he havaitsivat yllättävän suuren määrän hapenkulutusta - tasot, jotka osoittivat, että erittäin syvässä paikassa oli kymmenen kertaa enemmän bakteereja kuin toisen, matalamman paikan, josta he ottivat näytteenottoa varten noin 37 mailin päässä vain 19 626 jalkan syvyydessä.
Robotti keräsi myös yhteensä 21 sedimentin ydintä kahdesta kohdasta, ja nämä ytimet nostettiin ja analysoitiin laboratoriossa. Vaikka monet mikro-organismit kuolivat, kun ne nostettiin pintaan - olentoja mukautetaan lopulta valtamerenpohjan korkeaan paineeseen ja matalaan lämpötilaan - havainto vahvistettiin: Marianan kaivannon ytimillä oli paljon suurempi bakteeritiheys solut kuin vertailukohdasta.
Ryhmä myös kauko-ohjauksella nauhoitti videon merenpohjasta, käyttämällä valoja valonkorotuksen mustan ympäristön valaistamiseen, ja löysi muutaman elämän muodon, joka oli paljon suurempi kuin sedimenttien päällä scurving bakteerit. Kun he käyttivät syöttiloukkoja muutaman näytteen palauttamiseksi ja pinnan tuomiseksi, he määrittivät, että ne olivat Hirondellea gigas, amphipodilaji - pienet äyriäiset, tyypillisesti alle tuuman pituiset.
Video, joka on vielä merenpohjasta, paljastaa amphipodin (vasemmalla), joka rypistää bakteereilla täytetyn sedimentin yli. (Kuva kautta Nature Geoscience / Glud et. Al.) Tällaisen runsaan bakteerielämän löytäminen on erityisen yllättävää, koska tavanomainen viisaus viittaa siihen, että sellaisissa syvyyksissä ei ole tarpeeksi ravintoaineita tukemaan paljon kasvua. Fotosynteettinen planktoni toimii ravintoperustana melkein kaikille valtameren ravintoketjuille, mutta ne eivät pysty selviytymään kevyessä merenpohjassa. Matalassa valoa täynnä olevissa vesissä korkeammalla sijaitsevien ekosysteemien jätetuotteet (kuten kuolleet eläimet ja mikro-organismit) suodattavat alas ja syöttävät syvempiä ruokarainaa, mutta tyypillisesti vähemmän ja vähemmän orgaanisia aineita vähentää sitä syvyyden kasvaessa.
Tässä tapauksessa tiedemiehet näyttävät kuitenkin löytäneen poikkeuksen säännöstä, koska erittäin syvässä kaivoksessa oli paljon enemmän bakteeritoimintaa kuin lähellä olevassa matalammassa vertailukohdassa. Niiden selitys on, että kaivo toimii luonnollisena sedimenttiloukuna, kerääen vähitellen ravintoaineita, jotka suodattavat alas ja laskeutuvat lähellä merenpohjan matalimpiin kohtiin, joita sitten purkavat maanjäristykset tai muut häiriöt.
Vuoden 2010 etsinnän jälkeen tutkimusryhmä on lähettänyt saman robotin alas näytteenottoon Japanin kaivoksesta (noin 29 500 metriä syvä) ja aikoo ottaa näytteen Kermadec-Tonga-kaivoksesta (35 430 jalkaa syvä) myöhemmin tänä vuonna. "Syvänmeren kaivokset ovat joitain viimeisimmistä jäljellä olevista" valkoisista pisteistä "maailmankartalla", pääkirjailija Glud sanoi lehdistötiedotteessa. "Tiedämme hyvin vähän siitä, mitä siellä tapahtuu."
