Contexto
Em 1977 foram descobertas as fontes hidrotermais submarinas e as suas comunidades biológicas associadas, ao longo da dorsal oceânica das Galápagos, no Pacífico Este. Actualmente está provado que o hidrotermalismo submarino ocorre ao longo das dorsais médio-oceânicas activas e em bacias ante-arco (back-arc basins), de expansão tectónica rápida a ultra-lenta. O interesse no estudo de ambientes quimiossintéticos cresceu com a descoberta de comunidades biológicas de base quimiossintética em fontes frias (cold-seeps) na escarpa continental da Flórida, em 1983. As fontes frias ocorrem ao longo das margens continentais activas e passivas. O estudo da fauna quimiossintética abrange ainda as comunidades que se desenvolvem em diversos habitats redutores como carcaças de baleia (whale falls), madeira submersa (sunken wood) e zonas de mínimo de oxigénio (OMZ) quando estas se intersectam com a margem continental ou montes submarinos.
Desde a descoberta das fontes hidrotermais, mais de 500 espécies novas foram encontradas em fontes hidrotermais e fontes frias. Isto equivale a uma nova espécie descrita de 15 em 15 dias! Com investigadores das áreas da biologia, geoquímica e física a juntar esforços para o estudo destes sistemas únicos, novas espécies serão certamente descobertas. Devido às condições extremas dos habitats das fontes hidrotermais e fontes frias, algumas espécies podem possuir adaptações fisiológicas específicas cujo funcionamento pode ser de interesse para a indústria bioquímica e médica.
C. Fisher, PSU.
C. Smith, Uni. Hawaii.
U. Bremen
C. Smith, Uni. Hawaii.
Estes habitats estão distribuídos a nível global e são de carácter efémero e insular, suportando uma fauna endémica, e proporcionam laboratórios naturais para estudos de dispersão, isolamento e evolução. Aqui está facilitada a investigação do papel da hidrografia e topografia como controladores da biodiversidade e biogeografia, ao contrário de habitats influenciados pelo clima ou por actividades humanas. Não menos importante é o facto de as fontes hidrotermais serem um habitat hipotético para a origem da vida na terra. Estas hipóteses estão na base da colaboração entre os investigadores do ChEss e da NASA para o desenvolvimento de programas para a procura de vida em planetas e luas extra-solares.
Objectivos do ChEss
Apenas uma pequena parte do sistema global de dorsais médio-oceânicas (~65000km) e das vastas regiões de margens continentais foram exploradas e as comunidades biológicas aí presentes descritas. O ChEss tem por objectivo aumentar o conhecimento nas áreas da biodiversidade, abundância e distribuição das espécies presentes nas fontes hidrotermais, fontes frias e em outros habitats de carácter redutor a uma escala global, de forma a compreender os processos abióticos e bióticos responsáveis pela existência e manutenção destes ecossistemas e da sua biogeografia.
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Principais questões científicas do ChEss:
Quais são as relações das espécies entre diferentes habitats: fontes hidrotermais, fontes frias, carcaças de baleia, madeira submersa e zonas de mínimo de oxigénio?
Qual é o papel da circulação de fundo e das barreiras geográficas no fluxo genético e biogeografia?
Que factores estão a modelar a biodiversidade nestes habitats?
Objectivo 1. Estabelecer uma base de dados centralizada (ChEssBase) de espécies de fontes hidrotermais e fontes frias. ChEssBase é uma base de dados baseada na internet que incorpora informação de material biológico arquivado e recolhido recentemente. A base de dados está geo- e bio-referenciada. ChEssBase está disponível online e foi integrada na OBIS.
Objectivo 2. Desenvolver um programa de campo a longo prazo para a localização de potenciais sítios de fontes hidrotermais e fontes frias. O programa de campo tem por objectivo explicar as principais lacunas no conhecimento relativo à diversidade, abundância e distribuição de espécies quimiossintéticas a nível global. Foi seleccionado um número limitado de áreas alvo, onde se colocam questões científicas específicas relevantes para responder a questões biogeográficas.
As áreas alvo foram agrupadas em duas categorias. Categoria I, áreas agrupadas: Área A: Região da faixa Equatorial Atlântica; Área B: Região do Pacífico SE; Área C: região da Nova Zelândia; Área D: Regiões do Árctico e Antárctida, inserido no Ano Polar Internacional. Categoria II, áreas específicas: 1 - A dorsal oceânica de Gakkel, coberta de gelo, 2 - As dorsais (ultra)-lentas do mar da Noruega-Groenlândia, 3 - a zona norte do MAR entre os pontos quentes da Islândia e dos Açores; 4 - a margem continental do Brasil, 5 - a dorsal de East Scotia e estreito de Bransfield, 6 - a dorsal Índica Sudocidental, 7 - a Crista Média Índica.
Durante o programa de campo, o ChEss vai promover o desenvolvimento e aperfeiçoamento de tecnologias de veículos de operação remota (ROV) e de veículos subaquáticos autónomos (AUV), para a localização, mapeamento e amostragem de novos sistemas quimiossintéticos. Utilizando técnicas de óptica, química e de acústica, os investigadores do ChEss esperam não só melhorar a compreensão dos padrões biogeográficos, mas também perceber os processos envolvidos no funcionamento destes ecossistemas.
Fotografias cedidas por (da esquerda para a direita):
-- C. German, NOCS. -- IFREMER. -- C. German, WHOI. -- P. Tyler, NOCS. --
TOBI: Sidescan Sonar para o mapeamento da superfície do fundo marinho e detecção preliminar de plumas hidrotermais,
NOC
Nautile: Submersível tripulado que pode descer a 6000 m de profundidade,
Ifremer
ABE: Autonomous Benthic
Explorer, WHOI
Isis: Remote Operated
Vehicle, NOC
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