Un articolo appena pubblicato su Atti della Royal Society B descrive due campi di bocche idrotermali notevolmente diversi scoperti nel Golfo della California meridionale. Nonostante siano relativamente vicini tra loro, queste bocche ospitano comunità animali molto diverse. Questa scoperta contraddice un presupposto scientifico comune secondo cui le bocche vicine condivideranno comunità animali simili. Anziché, il nuovo documento suggerisce che la geologia locale e la chimica dei fluidi di sfiato sono fattori importanti che influenzano le comunità di sfiati.

Nel 2012, gli scienziati del Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) hanno utilizzato robot sottomarini per scoprire un nuovo campo di bocche idrotermali lungo l'Alarcón Rise all'estremità meridionale del Golfo della California. Continuando lo sforzo nel 2015, hanno scoperto un secondo, campo di sfiato molto diverso nel bacino di Pescadero, a soli 75 chilometri a nord.

Guidati da scienziati MBARI, la ricerca ha coinvolto scienziati messicani, Canada, Russia, e Germania. Nella preparazione del recente documento, hanno analizzato gli organismi raccolti e le indagini video per determinare la composizione della comunità. Hanno anche eseguito analisi del DNA di campioni d'acqua per identificare le larve di animali di sfiato e analisi di isotopi stabili per valutare le scorte di cibo in ogni campo di sfiato.

Gli scienziati hanno confrontato gli animali che vivono nei campi di sfogo del bacino di Alarcón e Pescadero con quelli trovati nel bacino di Guaymas, 400 chilometri a nord, e sulla risalita del Pacifico orientale, circa 300 chilometri a sud. I ricercatori hanno scoperto che, nonostante la loro vicinanza, i campi di sfogo di Alarcón e Pescadero supportano comunità animali radicalmente diverse, condividendo solo sette su 61 specie animali.

Questa scoperta contraddice un presupposto scientifico comune secondo cui gli habitat vicini condivideranno comunità animali simili. Anziché, i risultati suggeriscono che la geologia e la chimica locali dei fluidi di sfiato giocano un ruolo dominante nella strutturazione delle comunità animali. I risultati sono rilevanti per valutare i possibili impatti ecologici dell'estrazione dei fondali marini:gli scienziati devono tenere conto dell'unicità della geologia e della chimica locali e non presumere che una fornitura comune di larve animali colonizzerà e ripristinerà gli habitat vicini.

L'autrice principale Shana Goffredi, un MBARI aggiunto e professore associato presso l'Occidental College, spiegato, "Proprio come le città umane, la comunità che si forma in una determinata area dipende non solo da chi arriva in quel luogo, ma anche se le risorse sottostanti sono adatte al loro successo. Variazione di queste risorse, fisico o chimico, contribuisce notevolmente alla diversità della regione, che è importante per la stabilità della comunità".

Sebbene vicini, i campi di sfogo di Alarcón Rise e Pescadero Basin sono geologicamente molto diversi. Il fondo marino lungo l'Alarcón Rise è coperto di giovani, lava fresca, e i fluidi che fuoriescono dalle bocchette sono molto caldi (fino a 360 gradi Celsius) e ricchi di solfuri metallici che si formano scuri, camini friabili conosciuti come "fumatori neri". Gli animali dell'Alarcón Rise sono simili ai luoghi più a sud (quasi 300 chilometri) sull'East Pacific Rise.

Nel Bacino di Pescadero, però, i fluidi idrotermali passano attraverso spessi strati di fango del fondo marino. Mentre il fluido idrotermale caldo scorre attraverso questo fango, "cucina" materiale organico, formando metano (gas naturale) e idrocarburi simili al petrolio. Gli sfiati del bacino di Pescadero contengono pochissimo solfuro, e i fluidi surriscaldati producono giganteschi, di colore chiaro, camini carbonatici striati di scuro, idrocarburi oleosi.

La maggior parte degli animali trovati alle bocche di Pescadero sono vermi, e molte specie sono nuove per la scienza. I tubicoli dominanti (genere Oasisia) non sono comuni altrove nel Golfo. Sorprendentemente, due terzi degli animali delle bocche di Pescadero non si trovano nelle bocche a nord ea sud.

Negli ultimi due decenni, i biologi marini hanno cercato di documentare come gli animali del fondo marino riescano a disperdersi da un habitat distinto di bocche idrotermali a un altro. La maggior parte degli animali da sfogo rilascia larve microscopiche trasportate dalle correnti oceaniche. Se alcune di queste larve sopravvivono abbastanza a lungo da raggiungere un'altra bocca idrotermale, possono depositarsi sul fondo del mare, diventare adulti, e colonizzare un nuovo sfogo.

Questa teoria della colonizzazione ha portato i biologi delle prese d'aria a supporre che i campi di sfiato vicini dovrebbero ospitare comunità animali simili. Però, il nuovo documento mostra che le larve di uno sfiato potrebbero non colonizzare con successo uno sfiato vicino. Il ricercatore MBARI Shannon Johnson ha utilizzato il sequenziamento del DNA ad alto rendimento per identificare le larve raccolte dall'acqua intorno alle prese d'aria. I suoi risultati hanno mostrato che larve provenienti da altri siti possono raggiungere il bacino di Pescadero, ma le condizioni geologiche e chimiche prevalenti apparentemente precludono il loro insediamento e crescita lì.

I ricercatori concludono che numerosi fattori influenzano la composizione delle comunità animali trovate in particolari bocche. Profondità dell'acqua, geologia dei fondali, temperatura e chimica dei fluidi di sfiato, e la capacità delle larve di altre bocche di colonizzare il sito giocano tutti un ruolo. Dato lo sviluppo degli sforzi per estrarre i campi idrotermali di acque profonde per metalli preziosi, gli scienziati coinvolti in questa ricerca suggeriscono che gli ambientalisti e le agenzie di gestione devono considerare una gamma più ampia di fattori nei loro sforzi per prevedere gli impatti ambientali e la resilienza delle comunità colpite.