L'Atalante — hipersālains dibena "ezers" Vidusjūrā
L'Atalante — hipersālains dibena "ezers" Vidusjūrā: unikāls sālsūdens baseins 190 km no Krētas ar izolētu ekosistēmu un aizraujošiem zinātnes atklājumiem.
L'Atalante baseins ir ļoti sāļš "ezers" Vidusjūras dibenā.
35°11′N 21°25′E / 35.18°N 21.41°E / 35.18; 21.41
Tā atrodas aptuveni 190 km uz rietumiem no Krētas salas. To sauc par "ezeru", jo, lai gan tas atrodas zem vairāk nekā divām jūdzēm ūdens, tas ir gandrīz pilnībā atdalīts no jūras virs tā. Tā lielais sāls saturs neļauj ūdeņiem sajaukties. Dažkārt šos ezerus sauc par sālsūdens baseiniem. Tie ir sastopami daudzos okeānos; viens no tiem atrodas Meksikas līcī.
Kas ir L'Atalante un kā tas veidojies
L'Atalante ir viens no tā saucamajiem hipersālajiem un anoksiskajiem dibena baseiniem (DHAB — "deep hypersaline anoxic basin") Vidusjūras austrumu daļā. Šādi baseini rodas, kad ļoti sāļi, blīvi ūdeņi sakrājas dziļās jūras bedres daļās un, pateicoties lielajam blīvumam, neveido kustīgu maisījumu ar virsējo jūras ūdeni. Pastāvīgā stratifikācija — skarpa sāļuma un blīvuma robeža, ko sauc par haloklīnu — uztur atdalītību.
Īpašības
- Ļoti augsts sāļums: L'Atalante sāļums ir vairākas reizes lielāks nekā parastā jūras ūdenī, tāpēc to sauc par hipersālainu.
- Anoksiskums: brine (augsti sāļie ūdeņi) ir gandrīz pilnīgi bez skābekļa, tādēļ tajā neveidojas parastā planktona un makrofaunas kopiena.
- Ķīmiskās vielas: L'Atalante brīnē bieži konstatēti paaugstināta sulfīdu, metālu un organiskās vielas daudzumi, kas rada specifisku ķīmisko vidi.
- Haloklīns: šaura, ļoti aktīva pārejas zona starp parasto jūras ūdeni un brīnišķīgi sālajiem ūdeņiem, kur koncentrējas mikrobu kopienas un īpašas ķīmiskās reakcijas.
Dzīvība un ekoloģija
L'Atalante nav pilnīgi bez dzīves — gan haloklīna zonā, gan uz robežas ar brini pastāv specializētas mikroorganismu kopienas. Tās ietver anaerobus baktēriju un arheju grupas, kas izmanto ķīmiskas vielas (piem., sulfīdus vai metānu) enerģijas iegūšanai (ķemosintēze). Šādi mikrobi veido pamatu unikālām barošanas ķēdēm un palīdz transportēt elementus, piemēram, sēru un oglekli starp brīnišķīgo dibenu un virsējiem ūdeņiem. Makrofauna parasti dzīvo virs haloklīna vai tā tuvumā, bet brīnē pašā makroorganismi parasti ir gandrīz izslēgti.
Izcelsme un nozīme zinātnē
Šādi baseini, iespējams, radušies, reaģējot uz dziļos slāņos esošu sāls krājumu šķīšanu vai paleogeogrāfiskiem procesiem (piemēram, Messīnijas sāļo periodu), kas ļāva sāļiem ūdeņiem sablīvēties un savākties depresijās. L'Atalante un līdzīgi objekti ir svarīgi pētniecībai, jo tie kalpo kā dabiskas laboratorijas, kur var pētīt ekstremofīlus mikroorganismus, biogeohīmiskos procesus un nosacījumus, kas varētu būt līdzīgi tiem, kuri pastāv citviet Visumā (piem., uz Jupiteram līdzīgām mēnešiem vai Jupitera mēness Eiropa ledus okeānos).
Pētniecība un metodes
Baseinus pēta ar speciāliem pētījumu kuģiem, attālināti vadāmiem zemūdens robotiem (ROV), sedimentu kodu ņemšanas aparātiem un ķīmiskās analīzes laboratorijām. Pētījumi sniedz datus par sāļumu, skābekļa līmeni, gāzu saturu (piem., metāns), mikrobu sastāvu un sedimentu ķīmiju. Rezultāti tiek izmantoti gan pamatzinātnē, gan piemērotās jomās — no biotehnoloģijas līdz astrobioloģijai.
Salīdzinājums un praktiski piemēri
Vairāki līdzīgi hipersāļi baseini atrodas Vidusjūras austrumos (piem., Discovery, Urania u. c.), un līdzīgi fenomeni ir atrasti arī citos okeānos, ieskaitot Meksikas līci. Šie izteikti sāļie, anoksiskie baseini veido unikālus ekosistēmas patvērumus un piedāvā iespēju saprast, kā spēcīga ķīmiskā atšķirība ietekmē dzīvi un nogulumu veidošanos.
Kāpēc tas ir interesanti
L'Atalante baseins ir vērtīgs gan zinātniskā ziņā, gan kā dabas parādība: tas demonstrē, kā fizikāli ķīmiskas īpašības (sāļums un blīvuma atšķirības) var radīt ilgstošu atdalītu vidi ar īpašu dzīvi un ķīmiju. Studijas par šādiem baseiniem paplašina mūsu izpratni par dzīvību ekstremālos apstākļos un par Zemes okeānu daudzveidību kopumā.
Kā tas veidojas
L'Atalante ir tikai viens no vairākiem šādiem ezeriem, kas atrodas zem Vidusjūras ūdeņiem. Kad Gibraltāra šaurums tika slēgts, pirms aptuveni sešiem miljoniem gadu Vidusjūra izžuva un kļuva par milzīgu sāls ezeru, līdzīgi kā mūsdienās ir Nāves jūra un Lielais sāļais ezers. Pēc tam tas pilnībā izžuva, atstājot milzīgu sāls daudzumu. Kad apmēram pirms pieciem miljoniem gadu Gibraltāra šaurums atkal atvērās, tajā ieplūda ūdens no Atlantijas okeāna, veidojot Vidusjūru, ko redzam šodien. Arī mūsdienās Atlantijas okeāns apgādā Vidusjūru ar ūdeni, jo ūdens iztvaikošana no Vidusjūras ir lielāka, nekā to nodrošina upes. Ņemot vērā milzīgo sāls krājumu un pastāvīgo iztvaikošanu, Vidusjūra salīdzinājumā ar Atlantijas okeānu ir ļoti sāļa jūra.
L'Atalanta ezeram, kā arī blakus esošajiem Urania un Discovery ezeriem ir aptuveni 35 000 gadu. Tie izveidojās, Vidusjūras grēdai izšķīdinot sāls nogulsnes un uzkrājoties dziļās ieplakās Vidusjūras dibenā. L'Atalante ir mazākais no šiem trim ezeriem. Tās virsma sākas aptuveni 3500 m zem jūras līmeņa.
Sāls saturs
L'Atalante sāļums (sāls saturs) ir gandrīz piesātināts - 36,5 %, kas ir aptuveni astoņas reizes vairāk nekā jūras ūdenī. Tas neļauj sālsūdens baseinā esošajam ūdenim sajaukties ar "parasto" jūras ūdeni, kas atrodas virs tā. Ja ūdens nesajaucas, skābeklis no augšas nevar nokļūt sālsūdens baseinā. Baseina ūdens ir pilnīgi anoksisks - tajā nav skābekļa.
Starp normālo ūdeni un sālsūdeni ir īsa (1,5 m) robežjosla, ko sauc par haloklīnu. Tajā strauji palielinās sāls saturs, un skābekļa saturs samazinās līdz nullei. Šajā haloklinā, kas atrodas starp jūras ūdeni virs jūras ūdens un sālsūdeni zem tās, ir daudz baktēriju un arheju šūnu: tās ir hemoautotrofi, kas barojas ar amonjaku no sālsūdens, bet nevar darboties bez skābekļa. Daži metāna oksidētāji un haloarhejas sastopamas tikai haloklinā.
Dzīve bez skābekļa
Zemāk, sālījumā, šūnu skaits ir daudz mazāks nekā haloklinā. Visbiežāk sastopami ekstrēmofili, tostarp dažas dziļūdens hidrotermālo izplūdes ūdeņu arhejas un baktērijas. Atalantē sastopami arī eikarioti, galvenokārt ciliāti (45 %), dinoflagelāti (21 %) un choanoflagelāti (10 %). p360–381
L'Atalante ezera dibenā esošos tumši pelēkos anoksiskos nogulumus klāj 1 cm biezs melns slānis. Nogulumos atrastie mikrobi gandrīz visi (90 %) ir dažādu Bacillus sugu mikroorganismi. Nogulumos 2010. gadā tika atklātas trīs metazoānu sugas, kas visas pieder Loricifera dzimtas dzīvniekiem, un tās ir pirmās zināmās daudzšūnu dzīvības formas, kas dzīvo pilnīgi bez skābekļa.
Meklēt