Leita að neðansjávarhverum og sérhæfðum lífverum á Reykjaneshryggnum

Hópur erlendra jarð- og líffræðinga vonast til þess að finna og kortleggja neðansjávarhveri á Reykjaneshrygg og komast að því hvort þar leynist lífverur sem eru sérstaklega lagaðar að umhverfinu þar í leiðangri sem nú stendur yfir. Vangaveltur hafa verið um að fyrsta lífið á jörðinni hafi getað kviknað við slíka hveri og að þeir gætu nært líf á öðrum hnöttum.

Þýska rannsóknarskipið Maria S. Merian lét úr Reykjavíkurhöfn á föstudaginn 29. júní. Um borð er hópur jarðvísindamanna annars vegar undir forystu Colins Devey frá GEOMAR Helmholtz-hafrannsóknamiðstöðinni í Kiel í Þýskalandi og líffræðinga hins vegar sem Saskia Brix frá Senckenberg-rannsóknastofnuninni, sömuleiðis í Þýskalandi, leiðir.

Leiðangurinn á að standa yfir í sjö vikur en markmiðið er að rannsaka nánar jarð- og líffræðilega þætti umhverfis Steinahól, þekkts jarðhitasvæðis á um 300 metra dýpi í hafinu utan við Reykjanes. Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands og Hafrannsóknastofnun eiga í samstarfi við erlendu vísindamennina í rannsóknum þeirra hér við land.

Ættu að vera fleiri hverir en hafa fundist til þessa

Hrönn Egilsdóttir, sjávarlíffræðingur hjá Hafró, hefur sjálf unnið við það að fara í gegnum sýni sem tekin voru við Steinahól árin 2010 og 2012 til að kortleggja hverasvæðið og lífríkið þar. Hún segir leiðangurinn nú geta rannsakað svæðið mun nánar og með betri tækjum en Hafró hefur getað gert.

Þannig er rannsóknarskipið búið bæði fjarstýrðum djúpkanna, nokkurs konar ómönnuðum kafbáti, sem getur tekið myndir og safnað sýnum en einnig sjálfstýrðum kanna sem líkist tundurskeyti sem getur kortlagt hafsbotninn nákvæmlega með sónar.

Með þessum tækjum telur Hrönn að leiðangursmenn eigi að geta kortlagt Steinahólsvæðið vel. Einn áhugaverðasti angi leiðangursins sé hins vegar leit að áður óþekktum jarðhitasvæðum á Reykjaneshryggnum.

„Það er talið að það ættu að vera miklu fleiri háhitasvæði á hryggnum en hafa fundist. Þau eru í raun að skoða álitlega staði í þessum leiðangri. Það er gríðarlega spennandi að sjá hvað kemur nákvæmlega út úr þeim rannsóknum,“ segir Hrönn.

Lifa á bakteríum sem nærast á steinefnum

Markmið jarðfræðihluta leiðangursins er að varpa frekara ljósi á hvernig jarðskorpan virkar og hvaða öfl búa að baki hreyfingum hennar. Líffræðihlutinn hefur hins vegar tengingar við bæði uppruna lífs á jörðinni og möguleikann á lífi utan hennar.

Hrönn útskýrir að lengi vel hafi vísindamenn talið að ekkert líf gæti þrifist neðar en á um 500 metra dýpi í hafinu þangað sem sólarljós, sem knýr líf á yfirborði jarðar, nær ekki að teygja sig. Uppgötvun á jarðhitastrýtum á botni Atlantshafsins, nokkurs konar neðanjarðarhverum, gerbreyttu þeim hugmyndum.

Í ljós kom að í kringum strýturnar blómstraði fjölbreytt vistkerfi, þar á meðal krabba- og burstaormategundir, sem hefur lagað sig að aðstæðum í myrkrinu. Í stað sólarljóssins byggðu lífverurnar tilveru sína á bakteríum sem gátu beislað efnaorku úr steinefnum sem strýturnar spúa út í sjóinn.

„Langoftast eru það ekki lífverurnar sjálfar sem beisla orkuna heldur lifa þær í einhvers konar sambýli með bakteríum sem sjá um að beisla orkuna úr þeim efnum sem berast úr hverunum,“ segir Hrönn.

Hrönn segir þessi hverasvæði vera eftir öllum Atlantshafshryggnum og líkir þeim við vin í eyðimörkinni fyrir lífverur í hafdjúpunum. Það hafi komið á óvart hversu fjölbreytt og mikið magn af sérhæfðum lífverum hafi fundist á háhitasvæðunum.

„Hluti af þessu líka að kanna hvaða bakteríur eru þarna og hvernig þær framleiða orku. Það er alltaf þessi spurning í loftinu hvort að svona staðir hafi getað verið staðirnir þar sem líf kviknaði á jörðinni,“ segir Hrönn.

Lífið við jarðhitastrýtur á hafsbotni á jörðinni hafa einnig kveikt vonir um að líf gæti hafa kviknað við sambærilega hveri í neðanjarðarhöfum ístungla á braut um reikistjörnurnar Júpíter og Satúrnus.

Spurningar um hlutverk hveranna í lífríkinu

Á meðal spurninganna sem lífræðihluti leiðangursins við Reykjanes, sem kallast IceAge (Icelandic marine Animals: Genetics and Ecology), vill svara er hvort að sérstaklega aðlagaðar lífverur finnist við hveri á Reykjaneshrygg sem hvergi eru til annars staðar.

Munurinn á hverasvæðunum í hafinu fyrir utan Reykjanes og þeim sem hafa fundist í Atlantshafinu er hins vegar sá að þau eru á mun minna dýpi hér við land. Steinhólasvæðið er þannig á aðeins um 200-300 metra dýpi. Á svæðunum þar sem leitað verður í leiðangrinum nú er mest um þúsund metra dýpi.

Hrönn segir að mun dýpra sé á neðansjávarhverum sunnar á Atlantshafshryggnum. Rannsóknirnar nú veiti því góðan samanburð á aðstæðum á meira og minna dýpi í kringum jarðhitasvæði af þessu tagi.

„Bakteríufræðingar hafa mikinn áhuga á að vita hvaða bakteríur eru á þessum svæðum og hvaða eiginleikum þær eru gæddar. Svo eru það við sem erum í botndýrunum sem höfum áhuga á að vita hvernig vistkerfið á þessum svæðum er. Eru lífverurnar á botni að éta bakteríurnar og hvaða hlutverki þjóna þessi háhitasvæði í vistkerfinu?“ segir Hrönn um markmið líffræðinganna um borð í rannsóknaskipinu.

Þá vilja vísindamennirnir komast til botns í því hvernig jarðhitasvæðin tengist og hvernig lífverur geti borist á milli þeirra.

„Þetta eru ótrúlega sérstök lífríki og það verður gaman að vita hvað þeir finna þarna aðeins sunnar á Reykjaneshryggnum, hvort að það gæti leynst svona sérhæft lífríki þar,“ segir Hrönn.

The first in our series of daily finds aboard Maria S. Merian. @pansdamen has been preparing these stunning specimens to be ready for the world. Feel free to debate what animal you believe it to be, we will give the answer along with a new picture tomorrow #MSM75 #fauna #benthos pic.twitter.com/seS4Ozgpnx

— IceAGE_RR (@IceAGE_RR) July 6, 2018