Hydrothermale Quellen in der Tiefsee

HYDROTHERMALE QUELLEN
DER TIEFSEE
IN
„Black Smoker“ als Ökosysteme mit
extremen Bedingungen
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Fabienne Mittmann
Universität Landau, Institut für Umweltwissenschaften
Makroökologie und Ökoregionen, WS 09/10, Dr. Holger Schulz
12.11.2009
KURZE INHALTLICHE GLIEDERUNG
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Allgemeine Grundlagen
Funktionsweise und Entstehung von
hydrothermalen Quellen
Mögliche Einteilung
Black/ White Smoker als Lebensraum
Überlebensstrategien der Organismen
Globale Bedeutung
Hydrothermale Quellen als „Wiege des Lebens“
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1. ALLGEMEINE GRUNDLAGEN
Hydrothermale Quellen: Austrittsstellen von
erhitztem Wasser (unter Druck)
 In Tiefsee: Black/White Smoker
- Struktur wie Schornsteinschlot
- austretende Sedimentwolke
 Vorkommen: Mittelozeanischen Tiefseerücken,
treten gruppiert in Clustern auf
 20-25 Meter groß
 Kurze Lebensdauer: 10-100 Jahre

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2. ENTSTEHUNG UND FUNKTIONSWEISE VON
HYDROTHERMALEN QUELLEN/ BLACK SMOKER
Quelle: http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/summer2002/blacksmoker.jpg
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3. MÖGLICHE EINTEILUNG
Black Smoker: es reagieren Kuper, Zink, Mangan
und Eisenatome mit Schwefel
 White Smoker: Barium, Kalzium, Silikat


Unterteilung in
- warme „Schlot-Felder“:
5-23°C, Flussrate von 0,5-2cm/sec
- heiße „Schlot-Felder“:
270°-380°C, Flussrate von 1-2m/sec
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4. BLACK/ WHITE SMOKER ALS
LEBENSRAUM

Lebensbedingungen:
- extremer Druck
- Dunkelheit(keine Fotosynthese möglich)
- Temperatur
- extrem giftig wirkende Stoffe
- wenig Nahrung
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4. BLACK/ WHITE SMOKER ALS
LEBENSRAUM

Anpassung:
- reduzierten Stoffwechsel/ langsame Bewegungen
- langsames Wachstum/ lange Lebensdauer
- lange Perioden ohne Nahrung
- spezielles Anpassung: Biolumineszenz,
-Blutzusammensetzung, Knochenbau/Körperbau
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5. ÜBERLEBENSSTRATEGIEN DER
ORGANISMEN

Existenz von Bakterien aufgrund:
- geringe Größe
- große Widerstandsfähigkeit
- Dispersionsvermögen der Zellen
- Chemosynthese /Chemolithoautotrophie

Einordnung der unterschiedlichen Bakterien:
- Schwefelbakterien
- Eisen/Mangan oxidierende Bakterien
- Methanbakterien
- Nitrifizierende Bakterien
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5. ÜBERLEBENSSTRATEGIEN DER ORGANISMEN


Existenz höhere Organismen:
(z.B. Würmer, Muscheln, Krabben)
1. direkte Ernährung durch Mikroorganismen
2. Symbiose mit Bakterien
Mögliche Verbreitungstrategien:
1. Eiabgabe
2. Walkadaver
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6. GLOBALE BEDEUTUNG

Lebensraum für große Anzahl von Bakterien und
komplexe Organismen

Wärmezustrom
Strömungsmotor?

Massive Chemikalieneinträge
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7. HYDROTHERMALE QUELLEN ALS
„WIEGE DES LEBENS“
o Ursuppen-Theorie vs. Thermale Quellen
Entstehung ersten
organischen Moleküle
durch Miller-UreyExperiment erklärt
ähnliche
Vorrausetzungen in
Hydrothermalen
Tiefseequellen gegeben
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Miller-Urey-Experiment.png
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8. QUELLENANGABEN
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HAYMAN, Rachel M.: „Growth history of hydrothermal
black smoker chimneys“, 1982, Nature Magazin (Vol.301),
S.695-698
JANNASCH, Holger W. und MOTTL, Michael J.:
„Geomicrobiology of Deep-Sea Hydrothermal Vents“, 1985,
Science Magazin, New Series (Vol.229, No.4715), S.717-725
CAMPELL, Neil A.,REECE, Jane B.,MARKL, Jürgen:
„Biologie“, 6.aktualisierte Auflage, Verlag Pearson Studium
Scinexx- Wissensmagazin: „Black Smoker“, 2000,
Spektrum Akademischer Verlag
Abbildungen:
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/summer2002/blacks
moker.jpg
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Miller-UreyExperiment.png
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