Un nuovo studio condotto dalla studentessa laureata dell'Oregon State University (OSU) Sarah Seabrook che utilizza dati scientifici e campioni di Ocean Networks Canada (ONC) si concentra sulla misura, variabilità, e la complessità delle specie, dai microbi ai vermi tubicoli, che si trovano negli habitat di infiltrazioni fredde di acque profonde lungo la faglia della Cascadia al largo della costa occidentale del Nord America.

Lo studio riporta per la prima volta sulle comunità microbiche e animali sorprendentemente ricche e diversificate in otto infiltrazioni fredde scoperte di recente, confrontando questi nuovi siti al largo delle coste di Washington, Oregon, e la California settentrionale con due noti infiltrazioni al largo della costa della Columbia Britannica a Barkley Canyon e Clayoquot Slope, entrambi monitorati dall'osservatorio offshore cablato dell'ONC.

Nuovi gruppi di animali che sono stati identificati in questi habitat di filtrazione fredda, che fungono da isole di biodiversità nelle profondità dell'oceano, includono vermi tubicoli, cozze, cirripedi, Granchi, scorfano, anemoni, e vongole.

"La scoperta di arbusti di tubicoli [vestimentiferan siboglinid] all'infiltrazione di Heceta al largo della costa dell'Oregon nella zona di ossigeno minimo persistente è stata una scoperta molto interessante, " dice Seabrook. "Questo è il primo rapporto di questi tubicoli da questa regione, ed è particolarmente notevole in quanto si riteneva che la loro assenza in altre infiltrazioni nella regione fosse dovuta a simili basse concentrazioni di ossigeno".

Lo studio ha anche trovato inaspettatamente una tendenza da sud a nord nella ricchezza di specie negli habitat di filtrazione fredda, con più ricco, comunità microbiche più diverse situate nei siti settentrionali, in particolare le infiltrazioni al largo del B.C. costa a Barkley Canyon e Clayoquot Slopes.

La ricerca di Seabrook si è basata su campioni raccolti durante tre spedizioni oceanografiche dall'ONC e dall'Ocean Exploration Trust (OET) con l'ausilio di due veicoli a comando remoto (ROV). Le riprese video raccolte dai ROV sono state utilizzate per indagare sulle comunità di animali più grandi come invertebrati e pesci. Campioni di sedimenti del fondale marino sono stati raccolti anche dai ROV, e le comunità microbiche all'interno del sedimento sono state analizzate.

"Questa è una ricerca davvero notevole e completa, dove gli ecosistemi di filtrazione fredda sono stati studiati lungo una gamma geografica molto ampia nel nord-est del Pacifico, ", afferma Fabio De Leo, scienziato dello staff dell'ONC e assistente professore di biologia dell'Università di Victoria (UVic), che ha co-autore dello studio. "Le nuove scoperte guideranno in modo solido la ricerca futura su come questi habitat interagiscono con l'ambiente oceanico circostante".

Le infiltrazioni fredde si trovano lungo la faglia della Cascadia, dove l'attività tettonica aumenta la produzione di metano. Le temperature alle infiltrazioni fredde sono approssimativamente le stesse dell'acqua di mare circostante, che vanno da 2-4 gradi Celsius lungo la faglia della Cascadia. Al contrario bocche idrotermali, che ospitano anche le proprie comunità biologiche uniche, sono almeno 60 C e possono arrivare fino a 400 C.

Il metano, il componente principale del gas naturale, e altri idrocarburi costituiscono la base degli ecosistemi di filtrazione fredda, agendo come una fonte di energia chimica che alimenta i microbi attraverso un processo chiamato chemiosintesi. I microbi all'interno dei sedimenti in questi siti convertono le sostanze chimiche rilasciate nelle infiltrazioni in forme che possono essere utilizzate da altre specie e comunità animali, creando allo stesso tempo un filtro che assorbe i gas serra, che altrimenti verrebbe rilasciato.

Le infiltrazioni fredde sono spesso contrassegnate da flussi di bolle di metano che salgono attraverso i sedimenti del fondo marino. Lungo la faglia della Cascadia ve ne sono più di 1, 000 flussi di bolle conosciuti, su una distanza di 800 chilometri, che sono associati con gli habitat di filtrazione fredda.

Scoperto per la prima volta nel 1983 sulla scarpata della Florida nel Golfo del Messico, si sa ora che le infiltrazioni fredde si trovano in tutti i principali oceani lungo i margini continentali. bocche idrotermali, più conosciuto e studiato, sono stati indagati dalla fine degli anni '70.

Lo studio, intitolato "Eterogeneità dei biomi di filtrazione del metano nel Pacifico nord-orientale, " è una collaborazione tra scienziati e ricercatori dell'OSU, ONC, UVic, OET, e la National Oceanic and Atmospheric Administration. I risultati saranno pubblicati in un prossimo numero di "Deep Sea Research Part II:Topical Studies in Oceanography".