Hàng nghìn bọt biển phát triển ở núi lửa ngầm cổ xưa dưới Bắc Băng Dương nhờ hấp thụ hợp chất dồi dào từ các sinh vật biển đã chết.
Các nhà khoa học phát hiện vườn bọt biển tại Langseth Ridge, một phần của núi lửa ngầm cổ xưa ở vùng Trung Bắc Băng Dương, ở độ sâu 500 - 600 m, nơi nhiệt độ chỉ trên mức đóng băng một chút. Cụ thể, họ tìm thấy hàng nghìn bọt biển bao phủ một khu vực rộng 15km2.
Ở một số vùng biển sâu khan hiếm chất dinh dưỡng, các hệ sinh thái đáy biển thường tập trung quanh những miệng phun thủy nhiệt. Những miệng phun này có thể cung cấp nhiệt và thức ăn, nhưng hoạt động núi lửa ở phần núi ngầm này đã dừng từ hàng nghìn năm trước. Nơi đây cũng không có dòng hải lưu mạnh nào mang thức ăn cho bọt biển từ bên trên hoặc phía dưới.
Vườn bọt biển có độ tuổi trung bình là 300, một số thậm chí cổ xưa hơn. (Ảnh: Alfred-Wegener-Institut/PS101 AWI OFOS system/Antje Boetius).
Tuy nhiên, bọt biển đã phát hiện một nguồn thức ăn dồi dào và phong phú: các hợp chất hòa tan từ một nghĩa địa giun ống và động vật hai mảnh vỏ chết từ cách đây rất lâu. Chúng tiêu hóa các chất này với sự trợ giúp của vi khuẩn cộng sinh.
Các nhà khoa học sử dụng mạng lưới camera và cảm biến mang tên "Hệ thống Đo sâu và Quan sát Đáy Đại dương" để quay video, chụp ảnh và thu thập những dữ liệu khác về vườn bọt biển. Họ cũng thu thập các mẫu bọt biển và môi trường của chúng bằng cách sử dụng một robot lặn vận hành từ xa mang tên "Nereid Under-Ice". Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature Communications hôm 8/2.
Trong số hàng nghìn bọt biển tụ tập quanh các đỉnh của núi lửa ngầm, nhiều bọt biển còn phát triển tới kích thước rất lớn với đường kính 1m, theo Teresa Morganti, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện Max Planc, tác giả chính của nghiên cứu mới. Nhiều bọt biển cũng đang sinh sản tích cực.
Dưới vườn bọt biển, nhóm nghiên cứu tìm thấy lớp sinh khối dày chủ yếu được tạo thành từ những ống mà giun biển để lại. Số giun này chết khi núi lửa ngầm ngừng hoạt động cách đây khoảng 2.000 - 3.000 năm.
Các dấu vết của bọt biển trên thảm hóa thạch cho thấy nơi chúng từng kiếm ăn trước khi "định cư" phía trên lớp sinh khối. Nhiều cá thể bọt biển ít nhất đã 300 tuổi và chứa những vi sinh vật đa dạng. Vi khuẩn ngành Chloroflexi có thể đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy giun ống hóa thạch và giải phóng các chất hữu cơ hòa tan để làm thức ăn cho bọt biển.
Nếu bọt biển đã ở đây nhiều thế kỷ và hiện có hàng nghìn cá thể thì nguồn cung cấp thức ăn của chúng có nguy cơ cạn kiệt không? Morganti cho rằng câu trả lời có lẽ là không vì tốc độ trao đổi chất của bọt biển đặc biệt chậm.
"Đây là những cá thể lớn sống ở vùng Trung Bắc Băng Dương, nơi nhiệt độ rất lạnh, nên sự trao đổi chất của chúng nhìn chung vô cùng thấp. Chúng không tiêu thụ nhanh nguồn thực phẩm này. Vì vậy, tôi cho rằng chúng vẫn có rất nhiều thức ăn", bà giải thích.
Tuy nhiên, kể cả khi nguồn thức ăn không cạn kiệt nhanh chóng, biến đổi khí hậu vẫn có thể gây ra nhiều mối đe dọa tức thời hơn với sự tồn tại của bọt biển. Mặt biển phía trên Langseth Ridge thường được băng bao phủ. Nhưng khi Bắc Cực ấm lên và băng biển trên bề mặt tan chảy, nhiều hạt dinh dưỡng hơn sẽ trôi từ mặt biển xuống núi ngầm bên dưới. Morganti cho biết, nếu thức ăn dưới biển sâu trở nên dồi dào hơn, các loài sinh vật biển khác có thể di chuyển xuống đó và phá vỡ môi trường sống ở biển sâu của bọt biển.