Þjóðviljinn - 14.02.1989, Blaðsíða 13

Rannsóknir á
neðansjávarhverum
við Kolbeinsey
•JARKENNSL/5
Efni greinarinnartengist útvarpsþáttum Fjarkennslunefnd-
ar um líffræði sem fluttir eru vikulega (mánudögum kl.
21.30) á RÚV/Rás 1.
Skilgreiningar:
Efnatillífun: Framleiðsla á kolefni (CH20) úr koltvísýringi (C02), súr-
efni (02) og brennisteinstvísýringi (H2S), og orkan fæst
við oxun brennisteinsvetnisins.
C02 + H2S + 02 + H20 -> (CH20) + H2S04
Ljóstillífun: Framleiðsla á kolefni úr vatni og koltvísýringi, með sólarljós
sem orkugjafa.
eftir dr. Jörund Svavarsson
C02 + 2H20
Ijós
(CH20) + 02 +H20
í lok maí síðastliðins fóru fram
umfangsmiklar rannsóknir á neð-
ansjávarhverum við Kolbeinsey í
samvinnu þýskra og íslenskra vís-
indamanna. Hér verður greint lít-
ilsháttar frá niðurstöðum þessara
rannsókna og einnig frá lífríki við
neðansjávarhveri í Kyrrahafí.
Djúpsjávarhverir í
Kyrrahafi
Árið 1977 fundust neðansjáv-
arhverir á nærri 2500 m dýpi ná-
lægt Galapagoseyjum í Kyrra-
hafi. Mikla furðu vakti að hver-
irnir höfðu fjölbreytilega fánu,
sem samanstóð af stórvöxnum líf-
verum, en djúpsjávarlífverur eru
gjarnan mjög smávaxnarO.
Við hverina var að finna mik-
inn fjölda af um 1 1/2 m löngum
ormum í hvitum rörum og 30 sm
löngum samlokum. Þessi fundur
leiddi til mjög umfangsmikilla
rannsókna á djúpsjávarhverum.
Leitað var að fleiri hverasvæðum
og nú hafa nokkrir hverir fundist
á sprungusvæði suður af Kali-
forníuflóa. Flest þessi svæði hafa
svipaða fánu og fannst við Galap-
agos. Hverirnir eru hins vegar
ákaflega misheitir. Hámarkshit-
inn sem mælst hefur er um 350°C.
Reyndar hafa einnig fundist neð-
ansjávarhverir í Atlantshafi, en
þeir eru tæplega 2° heitari en um-
hverfið,ogþar hefur aðeins fund-
ist fábreytt hverafána2’3).
Lengi vel var það ráðgáta á
hverju fána hveranna í Kyrrahafi
nærðist, sérstaklega vegna þess
að margar lífverur við hverina
hafa tapað meltingarveg sínum.
Rannsóknir leiddu í ljós að
hveralífríkið nýtir mikið magn af
brennisteinsvetni (H2S) úr hver-
Höfundur er sjávarlíffræðingur að
mennt. Hann lauk B.S. prófi frá Há-
skóla Islands 1977. Að loknu fram-
haldsnámi frá sama skóla 1980
fékkst hann við rannsóknir og fram-
haldsnám í Svíþjóð og lauk þaðan
doktorsprófi 1987. Hann hefur síðan
verið starfandi sem dósent í sjávarlíf-
fræði við líffræðiskor raunvísinda-
deildar Háskóla íslands. Rannsóknir
Jörundar hafa einkum beinst að
flokkun og lifnaðarháttum djúpsjávar-
lífvera í Norður-lshafi, og lifnaðarhátt-
um sérhæfðra krabbadýra, sem lifa í
sambýli við önnur dýr.
unum með hjálp efnatillífunar
hjá hverabakteríum4). Efnatillíf-
unin er fólgin í því að koltvísýr-
ingur blandast við súrefni og
brennisteinsvetni og bakteríurn-
ar mynda úr þessu kolefniskeðjur
og brennisteinssambönd. Bakt-
eríur fundust bæði í sjónum sem
streymir upp úr hverunum og í
vef margra dýra sem lifa í nábýli
við hverina. Dýrin umhverfis
hverina lifa því ýmist á því að sía
bakteríur úr vatnsmassanum, eða
fá næringu frá sambýlisbakterí-
unum, sem skýrir vöntun á melt-
ingarfærum. Hveralífríkið er því
algerlega óháð ljóstillífun til
framleiðslu á kolefnissambönd-
um, en ljóstillífunin er forsenda
alls annars lífs í heiminum.
Leiðangrar til
Kolbeinshvera
Árið 1974 fannst neðansjávar-
hver á um 90 m dýpi við
Kolbeinsey5). Það var þó ekki
fyrr en síðastliðið sumar að farið
var að kanna hverasvæðið með
hjálp neðansjávarmyndavéla.
Þetta var í leiðangri bandarískra
og íslenskra fræðimanna á Bjarna
Sæmundssyni og var hverasvæðið
athugað með fjarstýrðum
myndavélum og reynt að áfla
sýna af lífríki hveranna og kanna
efnafræði þeirra. Helsta niður-
staða úr leiðangrinum var að ekki
væri að finna sérstaka hverafánu
svipað og í Kyrrahafi, heldur væri
hefðbundin íslensk fána við Kol-
beinshveri. Þetta minnkaði þó
ekki áhuga erlendra fræðimanna
á Kolbeinshverum. í byrjun síð-
astliðins sumars fór þýska rann-
sóknaskipið Polarstern til
rannsókna við Kolbeinsey.
Noþkrir íslenskir fræðimenn
tóku þátt í leiðangrinum. Polar-
stern hafði um borð mannaðan
kafbát til sýnatöku, fjarstýrða
myndavél, sjótaka og ýmsar
skröpur til að afla sýna af hörðum
botni. Því miður reyndist ekki
unnt að nota kafbátinn við þessar
rannsóknir, en safnað var mikl-
um upplýsingum um jarðfræði
svæðisins, auk þess sem aflað var
sýna með skröpum af lífríki ná-
lægt hverunum og á stóru svæði
umhverfis hverasvæðið. Strax
eftir leiðangur Polarstern fór
vitaskipið Árvakur á hverasvæð-
ið með kafbátinn og þá tókst að
safna bakteríum og dýrum í nám-
unda við hveraútstreymin. Hit-
inn mældist um 90° við út-
streymin.
Lífríki viö
Kolbeinshveri
Engin hverafána fannst við
Kolbeinsey í líkingu við djúpsjáv-
arhverafánur. Hins vegar er þar
að finna all sérstætt lífríki. Það
samanstendur af þráðlaga bakt-
eríum sem lifa næst hverunum.
Nokkru fjær er fjölbreytilegt
samfélag sæfífla, svampa og ann-
arra lífvera sem einkenna harð-
ann botn sjávar.
Enn er ekki fullljóst á hvaða
hátt lífverurnar nýta sér hvera-
svæðið við Kolbeinsey. Vitað er
að þráðlaga bakteríurnar nýta sér
brennisteinsvetnið til að byggja
upp kolefni. Enn er ekki vitað
hvort svampar og sæfíflar í næsta
nágrenni hveranna nýta sér
brennisteinsvetnið með hjálp
sambýlisbaktería eða sía bakterí-
ur og annað góðgæti úr vatns-
massanum.
Við Kolbeinshveri hefur mælst
um 90° hiti og örverur sem lifa við
slíkt hitastig geta nýst í ýmiss
konar líftækni. í leiðangri Polar-
stern fundust bakteríur sem lifa
við 72° hita, og vonað er að bakt-
eríur finnist sem lifa við enn
hærra hitastig.
f leiðangri Polarstern var einn-
ig safnað fjölmörgum lífverum
með botnskröpum á hverasvæð-
inu og af stóru svæði umhverfis
hverasvæðið. Áætlað er að 100 til
150 dýrategundir hafi fundist
nærri hverunum og í næsta ná-
grenni þeirra, og svipaður fjöldi
tegunda á stærra svæði umhverf-
is. Meðal annars fannst áður
óþekkt sæfífilstegund. Mörgum
sjaldgæfum tegundum var einnig
safnað við þessar rannsóknir.
Enn er mikið starf óunnið við
að greina allar þessar tegundir. í
Senckenberg safninu í Frankfurt
er nú unnið að því að flokka dýr-
in, sem síðan verða send til sér-
fræðinga víða um heim. Hér-
lendis verður unnið að greining-
um á nokkrum hópum dýra, t.d.
á krabbadýrum og líklega á bur-
staormum. Þegar allt er fullgreint
verða eintök geymd í Sencken-
berg safninu og líklega á Náttúru-
fræðistofnun íslands.
Framhald rann*
sókna
Verulegur áhugi er á meðal
þýskra og íslenskra vísind-
amanna að halda áfram athugun-
um á Kolbeinshverum. Að-
gangur að sjávarhverum á aðeins
90 m dýpi auðveldar mjög ýmsar
athuganir, sem vart eru fram-
kvæmanlegar við djúpsjávar-
hveri. Rannsóknir þessar hafa
einnig mikla þýðingu sem grunn-
rannsóknir á lífríki við ísland og
ef til vill má búast við hagnýtum
niðurstöðum úr þessum rann-
sóknum, ef vel tekst til með öflun
og ræktun á hitakærum bakterí-
um.
Heimildir
1) T. Wolff 1985. Oaser i dybhav-
et. De hydrotermiske væld og
deres fantastiske dyreliv. Natur-
ens verden 1985:393-416.
2) Rona, P.A., G. Klinkhamm-
er, T.A. Nelsen, J.H. Trefry og
H. Elderfield 1986. Black smok-
ers, massive sulphides and vent
biota at the Mid-Atlantic Ridge.
Nature (London) 321(No. 6065);
33-37.
3) Williams, A.B. og P.A. Rona
1986. Two new caridean shrimps
(Bresilidae) from a hypothermal
field on the mid-Atlantic ridge.
Journal of Crustacean Biology
6(3):446-462.
4) Cavanaugh, C.M. 1983. Symb-
iotic chemoautotrophic bacteria
in marine invertebrates from
sulphide-rich habitats. Nature
(London) 302:58-61.
5) Skýrsla um starfsemi Hafrann-
sóknastofnunarinnar 1981. Haf-
rannsóknir 25 (1982).
Fjarkennslunefnd er nefnd sem
skipuð er af menntamálaráðuneyti til
að vinna að eflingu fjarkennslu hér á
landi. Framkvæmdastjóri Fjar-
kennslunefndar er dr. Sigrún Stef-
ánsdóttir, vs. 693000.
Umsjón með gerð útvarpsþátta fjar-
kennslunefndar annast Steinunn
Helga Lárusdóttir.
Umsjón með birtingu greina og efnis í
tengslum við útvarpsþætti Fjar-
kennslunefndar annast Jón Erlends-
son, forstöðumaður upplýsingaþjón-
ustu Háskólans, vs. 629920-21.
[/NOlVCylp]
kœfískápur
semer
rúmgóbur
ogódýr
en tekur lítiö
pláss
Þriðjudagur 14. febrúar 1989 ÞJÓÐVILJINN — SÍÐA 13