Les fluides hydrothermaux provenant du centre d'expansion de Gorda Ridge dans le nord-est de l'océan Pacifique créent un centre d'activité biologique dans les eaux profondes. Là, dans l'océan sombre, un réseau trophique unique ne se développe pas grâce à la photosynthèse mais plutôt grâce à l'énergie chimique des fluides de ventilation. Parmi les créatures qui passent une journée sur le terrain à se régaler aux évents de Gorda Ridge se trouve un assortiment diversifié d'eucaryotes microbiens, ou protistes, qui broutent les bactéries chimiosynthétiques et les archées.

Ce pâturage protiste, qui est un mécanisme clé pour le transport et le recyclage du carbone dans les réseaux trophiques microbiens, exerce une pression de prédation plus élevée sur les sites d'évents hydrothermaux que dans l'environnement en haute mer environnant, un nouveau papier trouve.

"Nos résultats fournissent une première estimation de la pression de broutage des protistes dans les réseaux trophiques des évents hydrothermaux, soulignant le rôle important que les diverses communautés protistes des grands fonds jouent dans le cycle du carbone des grands fonds, " selon le journal, Le pâturage des protistes a un impact sur les communautés microbiennes et le cycle du carbone et les cheminées hydrothermales en eaux profondes publiées dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ).

Les protistes servent de lien entre les producteurs primaires et les niveaux trophiques supérieurs, et leur pâturage est un mécanisme clé pour le transport et le recyclage du carbone dans les réseaux trophiques microbiens, le papier indique.

La recherche a révélé que les protistes consomment 28 à 62 % du stock quotidien de bactéries et de biomasse d'archées dans l'évacuation des fluides hydrothermaux de la crête de Gorda, qui est situé à environ 200 kilomètres au large des côtes du sud de l'Oregon. En outre, les chercheurs estiment que le pâturage des protistes pourrait représenter la consommation ou le transfert jusqu'à 22% du carbone fixé par la population chimiosynthétique dans les fluides de ventilation. Bien que le sort de tout ce carbone ne soit pas clair, « le pâturage des protistans va libérer une partie du carbone organique dans la boucle microbienne à la suite de l'excrétion, évacuation, et une alimentation bâclée, " et une partie du carbone sera absorbée par des organismes plus gros qui consomment des cellules protistes, le papier indique.

Après avoir collecté des échantillons de fluide d'évent des champs d'évents hydrothermaux Sea Cliff et Apollo dans la crête de Gorda, les chercheurs ont mené des expériences de pâturage, qui présentait des défis techniques qui devaient être surmontés. Par exemple, "préparer un repas de qualité pour ces protistes est très difficile, " a déclaré l'auteur principal Sarah Hu, chercheur postdoctoral au département de chimie et géochimie marines de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI).

"Pouvoir faire cette recherche sur un site d'évent en eau profonde était vraiment excitant parce que le réseau trophique y est si fascinant, et il est alimenté par ce qui se passe dans ce fluide d'évent de décharge, " dit Hu, qui était à bord du E/V Nautilus lors de la croisière de mai-juin 2019. "Il y a tout ce système microbien et cette communauté qui fonctionnent là-bas sous la zone euphotique, hors de portée de la lumière du soleil. J'étais ravi d'étendre ce que nous savons sur les communautés microbiennes de ces évents."

Hu et sa co-auteur Julie Huber ont déclaré que les mesures quantitatives sont importantes pour comprendre comment les réseaux trophiques fonctionnent sur des sites de ventilation vierges et non perturbés.

« L'océan nous fournit un certain nombre de services écosystémiques que beaucoup de gens connaissent, comme les fruits de mer et les puits de carbone. Encore, quand on pense aux services écosystémiques microbiens, surtout en haute mer, nous n'avons tout simplement pas beaucoup de données sur le fonctionnement de ces réseaux trophiques, " dit Huber, chercheur associé au département de chimie et géochimie marines de l'OMSI.

L'obtention de mesures de référence "est de plus en plus importante car ces habitats sont examinés pour l'exploitation minière en haute mer ou la séquestration du carbone. Comment cela pourrait-il avoir un impact sur la quantité de carbone produite, exporté, ou recyclé ?", a-t-elle déclaré.

"Nous devons comprendre ces habitats et les écosystèmes qu'ils soutiennent, " Huber a déclaré. "Cette recherche relie de nouveaux points que nous n'étions pas en mesure de connecter auparavant."