آتشفشان‌ها خرابی‌های فراوانی به بار می‌آورند، اما فوران آنها در کف اقیانوس در کنار ویران‌گری‌های گسترده، چرخه‌های جدیدی را در زندگی موجودات دریایی آغاز می‌کند که دانشمندان به تازگی آن‌را کشف کرده‌اند.
خبرآنلاین: یک زیست‌شناس دریایی در دانشگاه راتگرز در برانسوییک ایالت نیوجرسی به نام ریچارد لوتز، و همکارانش، 2500 متر در زیر سطح دریا بودند که با کولاک مواجه شدند. آوریل 1991 / فروردین 1370 بود، و یک برآمدگی زیرآبی در فاصله 900 کیلومتری ساحل آکاپولکوی مکزیک، در حال از هم باز شدن بود و سنگ‌های مذاب 1200 درجه‌ای را در معرض آب 2 درجه سانتی‌گراد قرار می‌داد.
در حالی که این پژوهشگران در زیردریایی خود فاصله ایمنی خود را با این فرایند حفظ کرده بودند، «برفی» از آوار میکروبی که در اطراف آنها جریان داشت، بیانگر خرابی در محل فوران بود. باکتری‌ها به دهانه‌های منافذ گرمایی در این ناحیه راه یافته بودند، و انرژی را از سولفید هیدروژن و دیگر مواد شیمیایی که از بستر دریا خارج می‌شدند استخراج می‌کردند. در عوض، این باکتری‌ها زیست‌بوم متنوعی از جانداران را تغذیه می‌کردند: حلزون‌ها، خرچنگ‌ها، صدف‌ها و دسته‌هایی از کرم‌های لوله‌ای. این انفجار، تقریبا همه را نابود ساخت.
اما طبیعت حیات را دراین ناحیه در عرض جغرافیایی 9 درجه و 51 دقیقه، برای همیشه از بین نمی‌برد، این فقط زدن دکمه شروع مجدد بود. اکنون لوتز و همکارانش، این بخت را داشتند که دریابند که زندگی چگونه به این حفره‌ها باز خواهد گشت. با گذاردن تجهیزات نظارتی در این منطقه و بازدیدهای منظم، آنها بازگشت زندگی را در این مکان مستند خواهند کرد. بعد از 15 سال پژوهش، طبیعت این تجربه را تکرار کرد: در سال 2006 ، 9 شمالی؛ آنگونه که پژوهشگران آن را می‌نامند: دوباره فوران کرد.
به گزارش نیچر، لارن مولیناو؛ بوم‌شناس در موسسه اقیانوس شناسی وودز هول در ایالت ماساچوست که در این ناحیه کار کرده است، می‌گوید: «ابن تنها نقطه اعماق دریا است که چرخه کامل فوران در آن مشاهده شده است». ناحیه 9 شمالی، این امکان را به زیست‌شناسان دریایی داد که اولین گونه‌هایی را که به منفذ بازگشتند و جلوه‌های زندگی پس‌آمد آن را، شناسایی کنند. و اکنون، چهار سال بعد از آخرین انفجار، پژوهشگران به پرسش‌های بنیادی‌تری پرداخته‌اند: این گونه‌ها از کجا می‌آیند، چگونه سفر می‌کنند و جمعیتشان در طول زمان چگونه جابجا می‌شود؟
فراتر از آن، روبرت ویرینهوک که یک بوم‌شناس مولکولی در موسسه پژوهش‌های آبی خلیج مونتری کالیفرنیا است، می‌گوید: «بازگشت به زیست‌بوم، پنجره‌ای است به فشارهای تکاملی که در تنوع ژنتیکی و حلق گونه‌های جدید دخالت دارند». با شناسایی منافذ بیشتر در مناطق دیگر دنیا، پژوهشگران در حال درک اتصالات پیچیده بین این جزیره‌های کوچک زندگی هستند که در اعماق پراکنده‌اند و فاصله‌های طولانی و ناهمواری‌ها و عوارض زمین آنها را از هم جدا کرده است. این مکان‌ها با منافذ فوران کننده مواد معدنی و برآمدگی‌ها و شیارهای ترسناک خود، ویژگی‌های زمین‌شناختی مشترکی دارند. اما آنها همیشه گونه‌های مشترکی ندارند. اکنون دانشمندان درمی‌یابند که چرا.
جایگزینی سریع
تیموتی شانک که یک زیست‌شناس دریایی همکار لوتز است، می‌گوید که با اولین نگاه از این پنجره تازه گشوده شده در منطقه 9، تصویری از بازسازی سریع یک اجتماع، آشکار می‌شود. برف میکروبی که در اطراف
آتشفشان بعد از انفجار سال 1991 انباشته شد، ابتدا چرنده‌ها (میگوها، خرچنگ‌ها و ماهی ها) را جذب کرد. یک سال بعد از فوران کرم‌های لوله‌ای برگشتند.
هزاران کرم با لوله‌های ستبر با دو متر طول، محیط بسیار غنی برای جانداران دیگر ایجاد کردند تا در آنجا ساکن شوند. حلزون‌ها و خرچنگ‌ها و گروهی از میگوها به آنجا رسیدند. این یک داستان وراثتی بود که هرگز تا به حال گفته نشده بود. اما اینکه آیا این جانداران از منابع محلی خود را به این منافذ رساندند یا از راه دور آمده بودند و یا اینکه به گفته شانک ترکیب گونه‌ها در این نواحی در نتیجه این انفجار دستخوش تغییر شده بود، مشخص نبود. چرا که قبلا این نواحی با چنین جزئیاتی مطالعه نشده بودند.
اینجا جایی است که مولیناو که متخصص لاروهای دریایی است، وارد می‌شود. گرچه که بسیاری از ساکنین منفذ با جانداران کف دریا و یا جانداران دیگر، درآمیخته‌اند، بیشتر آنها در مراحل اولیه زندگی خود، لاروهای آزادی بودند که می‌توانستند با شنا روی جریانات آب به خانه های جدید خود کوچ کنند. او و گروهش بر روی لاروهای ناحیه نه شمالی از زمان انفجار 1991، مطالعه می‌کنند. آنها این لاروها را در اعماق مختلف و در کف دریا جمع‌اوری کردند تا به معیاری از فراوانی و ترکیب این گونه‌ها دست یابند.
آنگونه که مولیناو و گروهش در یک مقاله منتشر شده در سال جاری توضیح داده‌اند، ترکیب این گونه‌ها در منافذ گرمایی به طرز چشمگیری بعد از انفجار سال 2006 تغیر کرده است. گونه‌های لارو مانندی که قبل از انفجار در این مکان معمول بوده‌اند، بعد از آن دیگر دیده نشده‌اند، (هرچند که در فاصله چند کیلومتری، منابع بالقوه‌ای از این گونه‌ها برای بازسازی کولونی وجود دارد). در مقابل، گونه های دیگری که پیش از فاجعه نادر بوده‌اند بسیار فراوان شدند.
گروه وودز هول لاروهای گونه‌هایی را یافتند که که پیش از این در 9 شمالی دیده نشده بودند. نزدیکترین سیستم گرمابی شناخته شده میزبان این گونه‌ها در فاصله 3000 کیلومتری شمال این ناحیه قرار دارد. مولیناو می‌گوید: «این فاصله خیلی بیشتر از چیزی است که ما فکر می‌کردیم که لاروها می‌توانند در اقیانوس سفر کنند».
گروه مولیناو در سال 2001 حساب کردند که یک لارو با طول عمر یک ماه می تواند حداکثر تا 100 کیلومتر از ناحیه 9 شمالی دور شود، و اکثر آنها در فاصله 60 کیلومتری متوقف می‌شوند. حتی اگر لارو زندگی طولانی‌تری داشته باشد، توان سفر طولانی‌تر را نخواهد داشت.
جریان پیچیده
پژوهشگران محاسبات خود را از جریان آب، بر اندازه‌گیری‌های جریان در یک مکان مشخص در قله این برآمدگی بنا نهاده‌اند، و فرض کردند که جهت و سرعت جریان در تمام مناطق یکسان باشد. آندریاس تورنهر که یک اقیانوس‌شناس در دانشگاه کلمبیا است می‌گوید: « این یک فرض کاملا منطقی در بسیاری از نقاط دریا است». اما وی می‌افزاید که ناهمواری‌های ناحیه 9 شمالی، فلوی جریان آب را، به طور چشمگیری کاهش می‌دهد.
به طرز شگفت‌آوری، پژوهش ها نشان می‌دهد که جریان‌های نزدیک به کف دریا جزو قویترین جریان‌ها و در حدود 10 سانتیمتر بر هر ثانیه هستند. تورنهر می‌گوید: «مشاهدات ما به طرز چشمگیری با جریانات ضعیفتر و پهناورتری که در بسیاری از مناطق اعماق اقیانوس‌ها می‌بینیم، تفاوت دارند».
دیان آدامز که یک دانشجوی سابق تحصیلات تکمیلی مولیناو است، شگفتی دیگری را رو می‌کند. او دریافته بود که فراوانی لاروها در 9 شمالی هر جا که گرداب‌های سطحی (حلقه‌هایی از جریان‌های چرخشی که از اختلاف در چگالی آب در اثر برهمکنش با چرخش زمین ایجاد شده‌اند) از بالادست آن رد می‌شدند، کاهش می‌یافت.
محققین تا پیش از این فکر نمی‌کردند که گرداب‌های سطحی بتوانند به کف اقیانوس برسند. به گفته مولیناو این جریان‌های سطحی می‌توانند لارو را از روی برامدگی پرواز دهند، و نقش مهمی در پراکندگی آن داشته باشند.
جابجایی در فواصل طولانی
گروه فیشر متوجه این موضوع شدندکه برخی از گونه‌های کرم‌های لوله‌ای و صدف‌ها در خلیج مکزیک از نظر ژنتیکی به همتایانشان در ساحل غربی نیجریه وابسته هستند، که نشانه‌ای است از تبادل ژنتیکی بین این دو ناحیه که بیشتر از 10 هزار کیلومتر از هم فاصله دارند. این ارتباط در طی نسل‌های متعدد و از طریق مراحلی رخ می‌دهد که هنوز مشخص نیستند. ولی پژوهشگران گمان می‌کنند که ممکن است جریان‌های عمیق اقیانوسی، (که بسته به عمق آب بین جریان‌های شرقی و غربی تغییر جهت می‌دهند و از همین رو می‌توانند لاروها را در هر دو جهت جابجا کنند) به آن کمک کرده باشند.
ولی تا کنون تنها 200 حفره گرمابی و چند ده منفذ سردآبی در تمام اقیانوس‌های جهان یافت شده‌اند. پل تایلر، یک زیست‌شناس دریایی در مرکز ملی اقیانوس‌شناسی ساوتهمپتون انگلیس، می‌گوید: «بخش اعظم اقیانوس هنوز ناشناخته مانده است. برخی مناطق راهبردی قطعات گمشده معمای رشد و نمو این گونه‌ها هستند». این‌ها شامل اقیانوس‌های منجمد شمالگان و جنوبگان می‌شوند، که در آنها یخ‌های ضخیم و دریاهای متلاطم، کاوش را به یک چالش بزرگ تبدیل می‌کنند. به غیر از آنها می‌توان به گسل سه‌گانه شیلی اشاره کرد که در آن سه صفحه بزرگ زمین شناختی به هم می‌پیوندند.