Chemical and thermal description of the environment of the Genesis hydrothermal vent community (13 degrees N, EPR)

Other titles Description des conditions chimiques et thermiques de l’environnement de communautés biologiques du site hydrothermal Genesis (13° N, ride Est-Pacifique)
Type Article
Date 1998
Language English
Author(s) Sarradin Pierre-MarieORCID1, Caprais Jean-Claude1, Briand Patrick1, Gaill Françoise2, Shillito Bruce2, Desbruyeres Daniel1
Affiliation(s) 1 : IFREMER, Ctr Brest, LEA, EP,DRO, F-29280 Plouzane, France.
2 : INSU / CNRS / UPMC, Roscoff / Paris, France
Source Cahiers de Biologie Marine (0007-9723) (Station Biologique de Roscoff), 1998 , Vol. 39 , N. 2 , P. 159-167
WOS© Times Cited 54
French abstract Le but de ce travail est de décrire l’environnement physico-chimique des organismes hydrothermaux sur le site Genesis (EPR, 2 640 m). La cheminée centrale est colonisée par iftia pachyptila, des poissons Zoarcidae et des crabes Bythograeidae. Le sommet du fumeur est couvert de polychètes Alvinellidae, la zone frontière par des gastéropodes patelliformes.
Un modèle reliant la température et la concentration en ΣS et CO2 est proposé. Les valeurs discrètes de températures s’échelonnent depuis 1-1,6°C dans l’eau de mer, 1,6-10°C autour de l’organe branchial de Riftia et jusqu’à 25°C à la base des tubes. Elles atteignent 7-91°C à proximité des alvinellidés et 262-289°C pour le fluide pur. Un environnement spécifique pour chaque communauté d’organismes est présenté : autour des Alvinellidae ΣS 3-300 µmol 1-1, CO2 3,5-6 mmol 1-1, pH 5,7-7,5 ; autour de Riftia pachyptila ΣS 4-12 µmol 1-1, CO2 2-3,5 mmol 1-1, pH 5,8-7,7. La taille de R. pachyptila a permis de préciser cet environnement à l’échelle de l’organisme (gradient de 0,5-1°C cm-1 le long du tube) et de la communauté (différence de 10-20°C au sein d’un même bouquet d’individus). Les travaux ultérieurs devront porter sur le rôle physiologique de cette hérérogénéité spatiale.
Keyword(s) hydrothermal ecosystem, hydrogen sulphide, carbon dioxide, temperature
Abstract The objective of this study is to describe the chemical and physical environment surrounding the vent organisms at the Genesis site (EPR, 2640 m). The main chimney is colonized by Riftia pachyptila, fishes Zoarcidae and crabs Bythograeidae. The top of the smoker is covered with tubes of polychaetes Alvinellidae, the frontier zone by limpet gastropods. Temperature measurements and water sampling were made on an axis along the chimney. The environment was characterized using relationships between chemical concentrations and temperature to provide a chemo-thermal model of the site. Discrete temperature ranges were 1-1.6 degrees C in sea water, 1.6-10 degrees C among Riftia plumes (up to 25 degrees C at the tube base), 7-91 degrees C close to the alvinellid tubes, fluid emission was 262-289 degrees C. This study describes the habitat of Alvinellidae emphasizing its chemical (Sigma S [H2S + HS- + S-2-] 3-300 mu mol l(-1), CO2 3.5-6 mmol l(-1), pH 5.7-7.5) and thermal specificities compared to the Riftia ones (Sigma S 4-12 mu mol l(-1); CO2 2-3.5 mmol l(-1;) pH 5.8-7.7). The size of Riftia allowed us to define its environment at the organism (temperature gradient along the tube 0.5-1 degrees C cm(-1)) and population scales (temperature difference between organisms from the same clump: 10-20 degrees C). Such spatial heterogeneity may play a significant role in the animal physiology and calls for further investigations.
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How to cite 

Sarradin Pierre-Marie, Caprais Jean-Claude, Briand Patrick, Gaill Françoise, Shillito Bruce, Desbruyeres Daniel (1998). Chemical and thermal description of the environment of the Genesis hydrothermal vent community (13 degrees N, EPR). Cahiers de Biologie Marine, 39(2), 159-167. Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00186/29764/