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Lexikon der Biologie: Hydrothermalquellen

Hydrothermalquellen, hydrothermale Tiefseequellen, hydrothermale vents, heiße, mineralreiche Unterwasser-Quellen (bzw. Unterwasser-Geysire) aus Vulkanschloten (Vulkanismus) am Boden der Tiefsee, wo Kontinentalplatten (Plattentektonik) aneinander grenzen; hauptsächlich entlang des Ostpazifischen, Mittelatlantischen und Südwestindischen Rückens ( vgl. Abb. ). Die meisten Hydrothermalquellen wurden in einer durchschnittlichen Tiefe von ca. 2100 m entdeckt. Durch Spalten dringt Seewasser in die dicht unter dem Meeresboden liegenden heißen Basalt- und Magma-Zonen ein, wird erhitzt, reichert sich mit Mineralien an und wird wieder mit hoher Temperatur durch kaminartige Öffnungen in das Seewasser ausgestoßen (Schwarze Raucher). Durch den hohen Wasserdruck kann das ausströmende Wasser eine Temperatur von 270–380 °C besitzen (= heiße Quellen [hot vents]); es gibt aber auch Quellen, deren Wasser nur eine Temperatur von 6–23°C aufweist (= warme Quellen [warm vents]). Die heißen Hydrothermalwässer sind sauer, besitzen stark reduzierende Eigenschaften, enthalten Metalle und molekularen Wasserstoff sowie Schwefelwasserstoff gelöst. Wenn das mit Mineralien angereicherte Quellwasser mit dem sauerstoffhaltigen, kalten Seewasser (ca. 2 °C) in Kontakt kommt, fallen viele Mineralien, z.B. Metallsulfide, aus. Dabei entstehen schwarze Wolken von Sulfiden und mit der Zeit, durch ihre Ablagerung, meterhohe bis haushohe schwarze Säulen (Kamine). Trotz der extremen Umweltbedingungen (Extrembiotope) – hohe Temperaturen, hoher Druck und Dunkelheit (Abyssal) – hat sich um diese schwarzen unterseeischen Heißwasser-Schlote, die zuerst 1977 von dem Forschungs-Tauchboot Alvin in der Nähe der Galapagosinseln in ca. 2400 m Tiefe entdeckt wurden, eine exotische Lebensgemeinschaft mit mehr als 300 Organismen-Arten, Bakterien, Archaebakterien und zahlreiche Tiere, z.B. Muscheln, Krabben, Schnecken (z.B. Ifremeria) und Röhrenwürmern, entwickelt. Unter den Mikroorganismen befinden sich auch hyperthermophile Formen, die bei Temperaturen über 100 °C wachsen (extremophile Bakterien, thermophile Bakterien, schwefeloxidierende Bakterien). Besonders interessant ist auch, daß in dieser „hot-vent-Lebensgemeinschaft“ ein in Kolonien lebender Polychaet (Alvinella pompejana) entdeckt wurde; am Fuß der Wohnröhre des 6–8 cm langen Wurmkörpers wurden stellenweise und zeitweilig Temperaturen von ca. 80 °C gemessen; die durchschnittliche Temperatur innerhalb der Röhren betrug ca. 68 °C; ein Teil des Borstenfilzes des Wurms ist von vielen Bakterien besiedelt. – Da in der Tiefsee Dunkelheit herrscht, ist im Gegensatz zu terrestrischen heißen Quellen (z.B. im Yellowstone-Nationalpark, USA), wo auch thermophile, photosynthetische Cyanobakterien für einen wesentlichen Teil der Primärproduktion verantwortlich sind, keine Photosynthese möglich. Die Primärproduzenten sind unter diesen Dunkelbedingungen chemolithoautotrophe (Chemolithotrophie) Bakterien und Archaebakterien, besonders Schwefeloxidierer. – Neben den Schwarzen Rauchern finden sich auch vulkanische Schlote, die sich hauptsächlich aus Carbonaten und Silicaten und nicht aus Eisen- und Schwefelverbindungen zusammensetzen (= Weiße Raucher, bis fast 55 m hoch) und aus denen nur ca. 70 °C warmes Wasser austritt.

G.S.



Hydrothermalquellen

Zur Fauna rund um die Schlotöffnung einer Hydrothermalquelle gehören wirbellose Tiere, u.a. Röhrenwürmer, Schlotkrabben und Schlotmuscheln.

Copyright 1999 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg
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