De kan sees på som lillebroren til de mer kjente og dramatiske hydrotermiske skorsteinene på havbunnen; kalde gassoppkommer er vanligere i Arktis enn man skulle tro.
Emmelie Åström er postdoktor tilknyttet VISTA-programmet ved UiT Norges arktiske universitet. Hun jobber med økologien rundt cold seeps og metangassutslipp i Arktis.
Dette er hennes bidrag til formidlingskonkurransen 2020. |
Kalde gassoppkommer (cold seep på engelsk) har mange økologiske funksjoner. Stort artsmangfold og stor biomasse kobles til det varierte havmiljøet og ekstra input av mat fra kjemosyntese. (Endret fra Åström et al. 2020).
Kalde gassoppkommer er naturlige utslippssteder der gass (for eksempel metan) siver ut fra havbunnen og ble først oppdaget i Mexicogolfen i 1984. Deretter har man gjort funn av slike utslippssteder i hele verdens store havmiljøer, inkludert Arktis.
Ved disse naturlige utslippsstedene kan spesielle økosystemer formes av mikroorganismer og dyr som bruker stoffene fra utslippene som kilde til energi i en prosess som kalles for kjemosyntese. På samme måte som ved fotosyntese (der solenergi omdannes gjennom gress, blomster og planteplankton), bruker bakteriene kjemiske stoffer som energikilde.
I Arktis var lenge kalde gassoppkommer kun kjent fra et fåtall steder, i dag vet vi at det finnes mange kalde gassoppkommer rundt om i Arktis, både nær norskekysten, rundt Svalbard, i Barentshavet, i Sibir og i Alaska. Det er først nå vi begynner å få en oversikt om påvirkningen disse gassoppkommene har på dyrelivet og økologiske innvirkninger.
Hvorfor skal vi interessere oss for disse miljøene?
Det finnes flere gode grunner til hvorfor man skal interessere seg for kalde gassoppkommer. Mange utslippssteder er koblet til utslipp av metangass. Metan er i likhet med karbondioksid en kraftig klimagass som bidrar til oppvarmingen av Jorden.
Når metan frigjøres fra sedimentene og ut i vannsøylen er det mulig, i hvert fall på grunnere områder, at gassen når atmosfæren og påvirker klimaet. Forskning rundt gassoppkommer er også relevant for eksempel i feltene bioprospektering, petroleumsindustri, geokjemi og funn av mineraler på havbunnen.
Skaper spesielle miljøer for dyreliv
De kjemiske stoffene som siver ut av bunnen gjør at spesielt tilpassede dyr kan leve ved kalde gassoppkommer. Blant annet finnes det her typer av børstemark som hverken har munn, mage eller tarmsystem (de kan altså ikke spise selv).
Børstemarkene uten fordøyelsessystem får næringen sin fra bakterier inne i kroppen. Bakteriene lager karbohydrater (mat) av stoffene som siver ut fra bunnen. Karbohydratene som bakteriene lager, er det marken livnærer seg på. Disse børstemarkene kan leve i flere tusentalls per kvadratmeter rundt gassoppkommene.
Gassoppkommene har også flere store effekter på alt fra bittesmå dyr til større fisk. Utslippene kan blant annet «lage ny havbunn» ved at karbonatsteiner dannes på grunn av metanutslipp kombinert med spesielle mikrobiske prosesser i sedimentene. Slike steiner gir en varierende struktur på bunnen og danner et miljø der mange ulike dyr trives.
Karbonatsteinene har en viktig funksjon for dyr som fester seg og derfor er avhengige av hard bunn. Eksempler på slike dyr er dyphavskoraller, anemoner og svamper. Dette er arter som vokser sakte og da er særlig sensitiv for forstyrrelse av havbunn som skjer ved for eksempel bunntråling.
Flere kommersielt viktige arter er observert rundt gassoppkommene, særlig langs kontinentalsokkelen og skråkanten rundt Barentshavet. Torsk, sei, steinbit og uer sees svømmende rundt karbonatsteinene og flyndrer og nordhavsreker ligger på bunnen ved tepper av børstemarker eller bakterier.
En flekksteinbit ligger og hviler tett inntil karbonatsteiner dekket med anemoner og koralldyr. (Bilde fra Åström et al. 2019)
Hotspots av biologisk aktivitet
Kalde gassoppkommer er hotspots for liv og biodiversitet på havbunnen fordi det finnes ekstra tilgang til mat på grunn av de kjemosyntetiske prosessene. Bakteriene omdanner energi fra utslippene og gir mat til andre dyrene som de lever i tette forhold med (som børstemarken nevnt tidligere).
Bakteriene lager også tepper på sedimentoverflaten som kan beites av snegler, mark og krepsdyr. Til og med snøkrabbe har blitt observert spise av «bakterieteppene». Mat produsert fra kjemosyntese når også andre dyr gjennom den vanlige næringskjeden når rovdyr spiser mindre dyr.
I våre undersøkelser av enkelte bunnlevende dyr ved kalde gassoppkommer i Barentshavet viste det seg at opptil 30 – 40 prosent av maten de spiser opprinnelig var dannet gjennom kjemosyntese.
Snøkrabbe spiser av sedimentdekket med bakterier ved gassoppkommer i Barentshavet. (Bilde fra Sen. et al. 2018)
«Særlig verdifulle og sårbare områder»
Kort oppsummert skaper gassoppkommene et komplekst og variert miljø med alternativ tilgang på mat grunnet kjemosyntese. Det er dokumentert et stort artsmangfold og biomasse rundt dem og i 2018 ble kalde gassoppkommer i Norge klassifisert som «særlig verdifulle og sårbare områder» i en rapport fra Miljødirektoratet.
Mye er fortsatt ukjent om livet ved Arktiske gassoppkommer og nye funn gjøres hvert år. Med vår grunnforsking har vi kommet et skritt nærmere å forstå livet og verdien i disse miljøene.
Tekst: E. Åström og ass. norsk S.K. Thode UiT
Relatert innhold
Åström E.K.L., Sen A., Carroll M.L and Carroll J. (2020) Front. Mar. Sci doi: 10.3389/fmars.2020.00244
Åström E.K.L., Sen A., Carroll M.L., Ambrose Jr W.G., Niemann H. and Carroll J. (2019) Chemosynthesis influences food web and community structure in high-Arctic benthos. Mar. Ecol. Prog. Ser. 629, 19–42 doi.org/10.3354/meps13101
Sen A., Åström, E.K.L., Hong W-L., Portnov A., Waage M., Serov P., Carroll, M.L., and Carroll, J. (2018) Geophysical and geochemical controls on the megafaunal community of a high Arctic cold seep. Biogeosciences 15, 4533–4559 doi: 10.5194/bg-15-4533-2018
