Kolde siveområder (cold seeps): havbundsbiomer med metan og svovlbrinte

Kolde siveområder: dybhavets livskraft — metan og svovlbrinte skaber unikke havbundsbiomer, karbonatrev og specialiserede økosystemer.

Et koldt siv (undertiden kaldet en kold vent) er et område på havbunden, hvor svovlbrinte, metan og andre kulbrinteholdige væsker siver ud af jordskorpen, ofte i form af en saltvandsbassin. Kolde sivebrønde danner et biome, der understøtter flere indfødte arter.

Kolde sivebrønde ændrer havbundens form med tiden, hvor reaktioner mellem metan og havvand skaber karbonatstensformationer og rev. Disse reaktioner kan ændre sig, når der er bakterier til stede.

Hvordan opstår kolde siveområder?

Kolde siveområder dannes, hvor grundvands- eller sedimentceller, der indeholder metan og andre flygtige stoffer, får adgang til havbunden gennem revner eller porøse lag i sedimentet. Kilderne kan være nedbrudt organisk stof i sedimentet, nedstigende metanhydratlag (frosset metan i porevand) eller læk fra dybere geologiske reservoirer. Udsivningen kan være konstant eller pulserende over tid.

Kemiske og biologiske processer

Den vigtigste kemiske proces ved kolde siv er anaerob oxidation af metan (AOM), hvor metan reagerer med sulfat i havvandssedimenterne. Denne proces drives af tætte samarbejder mellem metanotrope arkæer og sulfatreducerende bakterier. Resultatet er produktion af kuldioxid og svovlbrinte samt udfældning af karbonater, som kan danne hårde klipper og revlignende formationer.

• Svovlbrinte (H2S): Tilbyder energi til svovloxiderende bakterier, som danner tæpper og film på sedimentet.
• Metan (CH4): Er både energikilde for metanforbrugende mikroorganismer og potentielt en drivhusgas, hvis det undslipper til vandsøjlen og videre til atmosfæren.
• Karbonatdannelse: Kemiske reaktioner mellem bicarbonat (fra AOM) og calcium i vandet fører til udfældning af karbonater, som gradvist kan bygge faste strukturer — såkaldte karbonatsten eller "seep reefs".

Liv og økologi ved sikene

Kolde sivebrønde skaber lokale økosystemer, der adskiller sig radikalt fra det omgivende havbundsmiljø. I stedet for at være afhængige af solens energi er de fleste organismer her drevet af kemosyntese — mikroorganismer, der omdanner kemiske stoffer (metan, svovlbrinte) til organisk stof.

• Typiske organismer omfatter bakteriemåtter, muslinger (fx vesicomyids), sækorme og specielle rød tubeworms (fx Lamellibrachia), som ofte lever i symbiose med svovloxiderende bakterier.
• Makrofaunaen koncentreres omkring siven: mussel- og muslingebanker, tubeworm-søjler og karakteristiske hvide eller brune bakteriemåtter er almindelige.
• Føde netværk: Små dyr æder bakteriemåtter og filtrerere, større rovdyr og ådselsædere udnytter den høje biomasse.

Geologiske effekter og landskab

Over tid kan udsivning og de kemiske processer ændre havbundens topografi. Karbonatsten og rev kan løfte sediment, skabe knolde og hårde flader, og i områder med store metanudslip kan der dannes pockmarks (skålformede sænkninger). Metanhydrater kan stabilisere sedimentet; hvis disse smelter, kan det føre til sedimentusætninger og skred.

Udbredelse og opdagelse

Kolde siveområder findes langs kontinentalsokler, i dybhavssletteområder og langs aktive forkastningszoner — globalt forekommer de i alle oceaner. De opdages ofte ved hjælp af:

• Side-scan sonar og multistråle-ekkolod (viser pockmarks og hårde aftegninger).
• Kemiske målinger af vandsøjlen (for forhøjede metan- og sulfidholdige signaler).
• Fjernstyrede undervandsfartøjer (ROV) og dyk, som kan filme og tage prøver af sediment og organismer.

Betydning for klima og mennesker

Metan er en kraftig drivhusgas. Hvis store mængder metan fra seeps kommer op i vandsøjlen og videre til atmosfæren, kan det påvirke klimaet, men de fleste kolde siveområder begrænser metanens vej til atmosfæren gennem biologisk forbrug i sedimentet og vandsøjlen. Der er også interesse for:

• Råstofpotentiale: Metanhydrater og hydrokarbonreserver kan være økonomisk interessante, men udvinding er teknisk vanskelig og miljømæssigt risikabel.
• Forskning i ekstrembiologi: Organismer fra kolde siveområder har unikke metabolismer og er genstand for biologisk og bioteknologisk forskning.
• Klimaovervågning: Seeps kan fungere som indikatorer for geologiske ændringer og potentielle metanudslip i fremtiden.

Trusler og bevarelse

Selv om kolde siveområder ofte ligger fjernt fra kysten, kan de blive påvirket af skibstrafik, olie- og gasudvinding, og klimaændringer, som ændrer sedimentstabilitet og gaslækage. Bevarelse er vanskelig, fordi økosystemerne er spredte og nogle arter vokser langsomt. Beskyttelse bygger på:

• Overvågning for at identificere aktive og truede siv.
• Regulering af seismik og borerelaterede aktiviteter i sårbare områder.
• Forskning for bedre at forstå økosystemernes funktion og tilbagevenden efter forstyrrelser.

Kolde siveområder er vigtige, både som unikke økologiske nicher og som vinduer ind i jordens geokemiske processer. De viser, hvordan liv kan udnytte kemisk energi i stedet for sollys, og hvordan mikrobiologi og geologi hænger tæt sammen på havbunden.

Typer

Kolde sivninger i forskellige dybder har forskellige navne. Andre typer af kolde sive er:

• olie-/gasudsivninger
• gasudsivninger: metanudsivninger
• gashydrat-sivninger
• der dannes saltvandsudsivninger, der danner saltvandsbassiner
• pockmarks
• muddervulkaner

 
Disse kratere betyder, at der er dannet en saltvandsbassin her. Salt fra saltvandsbassiner siver gennem havbunden og dækker de nærliggende klipper.  

Spørgsmål og svar

Q: Hvad er en cold seep?

Q: Hvad er nogle af de grundstoffer, man kan finde i et koldt siveområde?

Q: Hvilken slags biom understøtter kolde siver?

Q: Hvordan påvirker kolde siver havbundens form?

Q: Hvad kan ændre reaktionerne mellem metan og havvand i et koldt sivepunkt?

Q: Hvad er forskellen på et koldt sivepunkt og en kold ventil?

Q: Hvad er vigtigheden af kolde udsivninger?

Søg efter bogstav