Traducción al español a continuación
The 9°North East Pacific Rise is an ideal study site to unravel primary succession, the rate at which animal communities colonize a hydrothermal vent after a volcanic eruption. About every 15-20 years, volcanic eruptions pave the area with lava, allowing us to study the change in the species structuring a community over time, starting at a point zero. Dispersal and settlement mechanisms of species are important components for understanding these temporal dynamics. For sessile organisms, like mussels or tubeworms, attached to the rocks, the larval phase is the only time in the life cycle when individuals can disperse and colonize new habitats. Mobile benthic organisms like crabs can actively displace themselves, for example, by crawling. However, those without a larval phase but with direct development from fertilized eggs to small juveniles and brooding can’t disperse their young far.
The Tica vent site at 9°50’ North East Pacific Rise is known for its dense giant Riftia tubeworm aggregations that can pile up meters in height. The tubeworms also create habitat for many other species, including macrofauna such as limpets and bristle worms (which are larger than 1 mm in size), and meiofauna such as copepods and nematodes (which are smaller than 1 mm in size but larger than 32 micrometer).
Tica is one of the most studied hydrothermal vent sites in the world. We and many other scientists have visited this site numerous times with submersibles or remotely operated vehicles. From 2001 to 2004, we collected animal communities and found about 60 different meio- and macrofauna species, many new to science. In 2005/06 the Tica vent site was destroyed by a volcanic eruption, and follow-up research expeditions in 2006, 2007, and 2009 allowed us to study the recovery and primary succession of the animal communities at this site.
The initial community recovery at the Tica was relatively quick, with the Jericho worm Tevnia, a relative of the giant tubeworm Riftia settling in 2006, but being replaced by the Riftia in 2009. About half of the species had returned to the Tica vent four years after the eruption. Most of these early colonizing species were characterized by good larval dispersal capabilities. For those animals that do not disperse via larvae, such as nematode worms, we found that the very few and small non-paved areas near Tica were crucial, as they harbored refuge populations acting as source populations for the new vent site directly after disturbance.
During this Falkor (too) expedition, we already observed that about 13 years after our last visit to Tica, mussels have moved into the vent and share the space with the giant Riftia tubeworm. Also, many stalked barnacles have settled near the tubeworms and mussels. It will be interesting to study the meio- and macrofauna species that live amongst the barnacle fields for the first time, as the barnacles represent very late successional stages at this vent site.
The main objective of this expedition is to get a holistic picture of ecosystems in the subseafloor around Tica. With our experiments, we want to unravel if the mega- and macrofauna larvae and small adult meiofauna can use the subsurface vent fluid channels to colonize vents, shaping succession at deep-sea hydrothermal vents.
Sucesión y diversidad por dispersión y asentamiento
La Dorsal del Pacífico Nororiental 9° es un lugar de estudio ideal para desentrañar la sucesión primaria, es decir, el ritmo al que las comunidades animales colonizan una chimenea hidrotermal tras una erupción volcánica. Aproximadamente cada 15-20 años, las erupciones volcánicas pavimentan la zona con lava, lo que nos permite estudiar el cambio en las especies que estructuran una comunidad a lo largo del tiempo, partiendo de un punto cero. Los mecanismos de dispersión y asentamiento de las especies son componentes importantes para comprender esta dinámica temporal. Para los organismos sésiles, como los mejillones o los gusanos tubícolas, adheridos a las rocas, la fase larvaria es el único momento del ciclo vital en que los individuos pueden dispersarse y colonizar nuevos hábitats. Los organismos bentónicos móviles, como los cangrejos, pueden desplazarse activamente, por ejemplo, reptando. Sin embargo, los que no tienen fase larvaria, sino que se desarrollan directamente de huevos fecundados a pequeños juveniles y crían, no pueden dispersar mucho a sus crías.
El respiradero Tica, situado a 9°50′ al noreste de la costa del Pacífico, es conocido por sus densas agregaciones de gusanos tubícolas gigantes Riftia, que pueden alcanzar varios metros de altura. Los gusanos tubícolas también crean un hábitat para muchas otras especies, incluida la macrofauna, como los gasterópodos y los gusanos de cerdas (cuyo tamaño es superior a 1 mm), y la meiofauna, como los copépodos y los nematodos (cuyo tamaño es inferior a 1 mm pero superior a 32 micrómetros). Tica es uno de los puntos de ventilación hidrotermal más estudiados del mundo. Nosotros y muchos otros científicos hemos visitado este lugar en numerosas ocasiones con sumergibles o vehículos operados por control remoto. De 2001 a 2004, recogimos comunidades de animales y encontramos unas 60 especies diferentes de meiofauna y macrofauna, muchas de ellas nuevas para la ciencia. En 2005/06 el respiradero Tica fue destruido por una erupción volcánica, y las expediciones de investigación de seguimiento de 2006, 2007 y 2009 nos permitieron estudiar la recuperación y la sucesión primaria de las comunidades animales en este lugar. La recuperación inicial de la comunidad en Tica fue relativamente rápida, con el asentamiento en 2006 del gusano de Jericó Tevnia, pariente del gusano tubícola gigante Riftia, que fue sustituido por el Riftia en 2009. Alrededor de la mitad de las especies habían regresado al respiradero de la Tica cuatro años después de la erupción. La mayoría de estas primeras especies colonizadoras se caracterizaban por una buena capacidad de dispersión larvaria. Para aquellos animales que no se dispersan a través de larvas, como los gusanos nematodos, encontramos que las escasas y pequeñas áreas no pavimentadas cerca de Tica eran cruciales, ya que albergaban poblaciones refugio que actuaban como poblaciones fuente para el nuevo emplazamiento de la fumarola directamente después de la perturbación.
Durante esta expedición del Falkor (too), ya observamos que ahora, unos 13 años después de nuestra última visita a Tica, los mejillones se han trasladado al respiradero y comparten el espacio con el gusano tubícola gigante Riftia. Además, muchos percebes se han asentado cerca de los gusanos tubícolas y los mejillones. Será interesante estudiar por primera vez las especies de meiofauna y macrofauna que viven entre los campos de percebes, ya que los percebes representan etapas de sucesión muy tardías en este lugar de ventilación.
El objetivo principal de esta expedición es obtener una imagen holística de los ecosistemas del subsuelo alrededor de Tica. Con nuestros experimentos, queremos desentrañar si las larvas de megafauna y macrofauna y la pequeña meiofauna adulta pueden utilizar los canales de fluidos de las fumarolas subsuperficiales para colonizarlas, dando forma a la sucesión en las fumarolas hidrotermales de aguas profundas.
