Mexický poloostrov Yucatán odhaluje tajemný ekosystém poháněný metanem v zaplavených jeskyních

Mexiko (Smět 2019).

Anonim

V podzemních řekách a zaplavených jeskyních v poloostrově Yucatán v Mexiku, kde Mayská tradice popisuje fantastický podsvětí, vědci našli v mysli tajuplný svět. Zde se metan a bakterie, které se živí, skládají z rytmu ekosystému, který je podobný tomu, který byl nalezen v hlubokých oceánských chladných úpíchách a některých jezerech, podle nedávného výzkumu Texas A & M University v Galvestonu, US Geological Survey a tým spolupracovníků z Mexika, Nizozemska, Švýcarska a dalších amerických institucí.

Výzkum vedený vědci, kteří jsou vyškoleni v potápění jeskyní kromě své další odborné znalosti, je nejpodrobnější ekologickou studii, která byla vždy provedena pro ekosystém pobřežních jeskyní, který je vždy pod vodou. Ve skutečnosti vědci museli použít techniky, které byly dříve používány hlubinnými ponornými vozidly, aby mohli studovat životní prostředí.

"Příležitost spolupracovat s mezinárodním týmem odborníků byla pro mne pozoruhodnou zkušeností, " řekl David Brankovits, který je hlavním autorem práce a vedl výzkum během svého Ph.D. studie na TAMUG. "Zjištění, že metan a jiné formy převážně neviditelné rozpuštěné organické hmoty jsou základem potravní sítě v těchto jeskyních, vysvětluje, proč jsou zvířata upravená v jeskyni schopni prospívat ve vodním sloupci v lokalitě bez viditelných důkazů o potravě."

Studie byla provedena v jeskynní síti Ox Bel Bel Ha v severovýchodním Yucatanu, který je popisován jako podzemní ústí, protože zaplavené jeskynní průchody obsahují zřetelné vodní vrstvy složené ze sladké vody napájené dešťovými srážkami a slanou vodou z pobřežního oceánu. Tento komplex podzemních ústí pokrývá oblast přibližně velikosti Galveston Bay, sedmého největšího ústí řek ve Spojených státech.

Sladkovodní část jeskyní a závrty, které se používají k přístupu do jeskyní a jsou zde uváděny jako cenoty, jsou důležitými zdroji sladké vody pro obce v celém Yucatanu. Metan v jeskyních se vytváří přirozeně pod podlahou džungle a migruje dolů, hlouběji do vody a jeskyní. Obvykle se veškerý methan tvořený v půdě migruje směrem vzhůru, směrem k atmosféře.

To vytváří podmínky pro bakterie a další mikroby, které tvoří základ ekosystému jeskyně. Mikrobi jedí jak metan ve vodě, tak další rozpuštěný organický materiál, který sladkovodní voda přinesla s ním z povrchu. Mikroby pak napájejí potravní strukturu, kterou ovládají korýši, včetně druhů krevety přizpůsobených jeskyni, které získávají z methanu asi 21 procent své výživy.

"Procesy, které zkoumáme v těchto stratifikovaných systémech podzemních vod, jsou analogické tomu, co se děje v globálním oceánu, zejména v minimálních kyslíkových zónách, kde je rostoucí obavy z deoxygenace, " říká John Pohlman, spoluautor studie a biogeochemik USGS, od počátku 90. let motivoval výzkum. "Přestože přístup k těmto systémům vyžaduje speciální školení a přísné dodržování protokolů o bezpečnosti při potápění v jeskyni, vzhledem k složitosti oceánografické expedice jsou programové programy, které organizujeme, jednoduché a ekonomické."

Jedním překvapivým zjištěním bylo, jak důležité je, že rozpuštěný organický materiál, jako je metan, se dostal do jeskyně. Dřívější studie předpokládaly, že většina organických materiálů, které krmí mikrobové jeskyně, pocházejí z vegetace a jiných detritů v tropickém lese, který se vyplavil do jeskyní z cenot.

Nicméně, hluboko uvnitř jeskyní, kde byla studie provedena, je jen velmi málo těchto povrchových úlomků, takže mikroby jsou závislé na metanu a ostatní rozpuštěné organické látky proniká dolů přes strop jeskyní.

Tom Iliffe, profesor na oddělení mořské biologie TAMUG, který studuje biologickou rozmanitost, vývoj a ochranu mořských jeskynních zvířat téměř 40 let, uvádí: "Poskytování modelu pro základní funkci tohoto globálně rozloženého ekosystému je důležitým přispívá k ekologii pobřežních podzemních vod a vytváří základnu pro vyhodnocení toho, jak nárůst hladiny moře, rozvoj turistického vývoje na moři a další stresory ovlivní životaschopnost těchto systémů bez světla a chudých potravin. "

menu
menu