Lost City (Hydrothermalfeld)
Lost City ist der Name eines Gebietes von heißen Quellen, oder hydrothermalen Schloten im Atlantis Massiv, einem untermeerischen Gebirge im mittleren Atlantik.
Dieses Massiv ist ein Teil des Mittelatlantischen Rückens, dem vulkanisch aktiven Gebirgszug, der den Ozean auf ganzer Länge von Norden bis Süden durchzieht. Lost City unterscheidet sich erheblich von anderen hydrothermalen Gebieten, wie den seit den späten 1970er Jahren bekannten Black Smoker Schloten. Es besteht aus einem Feld mit etwa 30 Schloten, die hauptsächlich aus Kalziumkarbonat (Kalk) bestehen und 30 bis 60 Meter hoch sind. Daneben findet sich eine Anzahl kleinerer Schlote. Geologen, Chemiker und Biologen können dort die abiotischen Prozesse und die Lebensformen eines bisher unbekannten Ökosystems erforschen, das auf Methan und Wasserstoff als Energiequelle basiert.
Lost City wurde im Dezember 2000 auf einer Expedition der National Science Foundation entdeckt. Eine zweite Expedition, die 2003 ausgerüstet wurde, benutzte das Unterseeboot Alvin um die Schlote zu erforschen. Die Einzelheiten über die ungewöhnliche Chemie und Biologie des Hydrothermalgebietes wurden im März 2005 veröffentlicht.
Die Schlote geben vor allem Methan und Wasserstoff in das umgebende Wasser ab. Diese Gase stammen aus hoch basischen Fluiden, das sind konzentrierte Lösungen, die dort mit einem pH-Wert von 9 bis 11, und Temperaturen zwischen 40 und 90 °C austreten. Diese Fluide stammen aus dem Oberen Mantel der Lithosphäre, wo erhitztes Meerwasser mit dem Mineral Peridotit reagiert und es zu Serpentin umwandelt. Im Gegensatz zu den Black Smoker fördern sie aber nur unbedeutende Mengen von Kohlendioxid, Wasserstoffsulfid oder Metallen. Die Temperaturen und pH-Werte der Black Smoker-Fluide sind ebenfalls deutlich verschieden.
Die Isotopen-Werte von Strontium, Kohlenstoff und Sauerstoff, sowie Radiokarbon-Datierungen belegen eine mindestens 30.000-jährige hydrothermale Aktivität in Lost City, womit es um mindestens zwei Größenordnungen älter ist, als die bisher bekannten Black Smoker. Dem entsprechend unterscheiden sich auch die Lebensformen in den beiden Typen von Hydrothermalgebieten enorm. Die Schlote von Lost City lassen die hohe Biomasse von Mikroorganismen vermissen, die für die Black Smoker typisch sind. Dennoch beherbergt Lost City eine Vielzahl von kleinen wirbellosen Tieren, die sich vor allem auf den Kalkstrukturen aufhalten, darunter Schnecken, Muscheln, polychaete Würmer, Flohkrebse und Muschelkrebse (Ostracoda). Im Inneren der Schlote leben Methanosarcina-ähnliche Archaebakterien, die das austretende Methan oxidieren neben Verwandten von Firmicutes. Außerhalb der Schlote oxidieren andere Archaebakterien sowohl Methan, als auch Schwefel und Wasserstoff, wie die kürzlich neu beschriebene ANME 1 und andere Bakterien, einschließlich Proteobacteria.
Lost City war ein Schauplatz im dem Disney 3D IMAX-Film Aliens of the Deep. Regie: James Cameron und Steve Quaile.
Literatur
- A. Boetius (2005): Lost City Life. Science, 307(5714): S. 1420-1422
- G.L. Früh-Green (2003): 30,000 Years of Hydrothermal Activity at the Lost City Vent Field. Science, 301(5632): S. 495-498
- S. Kelly, et al. (2005): A Serpentinite-Hosted Ecosystem: The Lost City Hydrothermal Field. Science, 307(5714): S. 1428-1434