Das heutige Aufwachen der MUC Teams, zur ersten benthische Probennahme am aktiven Zentrum der VEMA Transform, wurde von einem wütendem Wind begleitet der die heftige Zunahme des Wellengangs ankündigte. Die erbarmungslose Uhr zeigte 3:30 Uhr als der, für das Gerät verantwortliche Wissenschaftler, die ersten sorgfältigen Anweisungen vom Labor aus an die wachhabenden Decksmannschaft und den Windenfahrer gab.
Biologisch betrachtet ist das sehr tiefe, sedimentgefüllte Tal der VEMA Transformstörung vielleicht eine Art interkontinentale Autobahn für die Lebensformen der Tiefsee. Diese Störung verläuft quer zum Mittelatlantischen Rücken – dem vulkanisch und tektonisch sehr aktiven Geburtsort der ozeanischen Kruste – und die Platten gleiten seit Millionen von Jahren langsam entlang der Störung in entgegengesetzte Richtungen.
Dieser Station ist für die benthischen Biologen von überragender Bedeutung, die hoffen hier einmalige Proben von unschätzbarer Bedeutung zu sammeln. Eine tiefe ebene Oberflächenschicht aus weichem Sediment, hat sich im Lauf der Zeit in einem breiten Tal zwischen zwei  quer laufenden unterseeischen Bergketten gebildet und stellt damit einen sehr ungewöhnlichen Lebensraum da.
Hinter der hier herrschenden großen Biodiverität könnten sich neue Arten verbergen, die speziell angepaßt sind in der Umgebung von Hydrothermalquellen zu leben oder ein Zusammentreffen von Arten, die wir auf der östlichen Tiefseeebene gefunden haben und solchen, denen wir auf der westlichen Tiefseeebene in der nächsten Woche begegnen werden. Diese Aspekte sind wesentlich für eine der Hauptfragestellungen dieser Expedition:
welche benthischen Tiere breiten sich wie zwischen den Tiefseeebenen aus?
Das Durchführen von biogeographischen Untersuchungen erfordert viele Proben und Vergleichsproben um die Variabilität in Verbreitungsmustern von Arten darzustellen, was durch das extrem punktuelle Vorkommen von Leben in der Tiefsee nicht vereinfacht wird. Daher sind mindestens drei Probennahmen mit den MUC auf jeder Station erforderlich. Für quantitative Untersuchungen müssen bis zu fünf Sedimentkernen pro MUC Einsatz beprobt werden. Der erste MUC Einsatz an der Station verlief erfolgreich. Alle 12 Probenrohre waren mit Sedimentmaterial gefüllt. Die nächsten drei Einsätze waren allerdings nicht erfolgreich, nur ein Hauch von Sediment kam hoch an die Oberfläche – die Ursachenforschung ist nicht einfach: hat der Mechanismus des Gerätes versagt? Ist der Meeresboden zu hart? Fällt der Meeresboden ab? Wurde das Gerät falsch gefahren? Obwohl das Einsatzprotokoll angepasst wurde, ist es immer schwierig den MUC bei hohem Wellengang einzusetzen …
Ivan Voltski und ich hatten Glück, wir konnten sofort aus dem ersten MUC hunderte von lebenden einzelligen Foraminiferen/Kammerlingen isolieren. Jedes einzelne Individuum, das wir sammeln, wird vorsichtig mit feinen Pinseln gesäubert, fotografiert und nach dem Einlegen in verschiedenen Lösungen eingefroren, was die Erhaltung der DNA Moleküle für weitere Analysen im Labor ermöglicht. Auf den Fotos kann man eine ungewöhnlich lange (~1 cm) trompeten-förmige Pelosinidae als auch eine ungewöhnlich kleine Art (~100 µm) wie die Tiefseegattung Nodellum sehen.
Weiter weg, an der Kante des Faltentals erheben sich die scharfen, felsigen Hänge der Bergketten wo Wissenschaftler in der Vergangenheit Felder von Muschelpopulationen fotografiert haben. Diese Muscheln lagen auf der harten Oberfläche oder waren in dem umgebenden Sediment eingegraben. Leider konnte aufgrund des schlechten Wetters der AUV (Autonomes Unterwasserfahrzeug) weder für das bathymetrische Kartieren noch für photographische Aufnahmen eingesetzt werden. Das war eine wirklich schlechte Nachricht, da Fotos der Muschelfelder es erleichtert hätten, diese zu lokalisieren und die Schleppstrecke der als nächstes eingesetzten Dredge anzupassen. Seit wir auf Station angekommen sind, bewegt sich die  die Windstärke zwischen 6 und 8 Beaufort und die Situation wird sich auch wärend der nächsten Tage nicht beruhigen.
Bis zum nächsten Mal!

Franck Lejzerowicz
Universität Genf, Abteilung für Genetik und Evolution, Schweiz

 

[English]

Today, angry winds announcing forthcoming waves accompanied the awaking of the MUC team for the first benthic sampling at the active centre of the VEMA transform station. The running clock indicated 3:30 am when the scientist responsible for the gear deployment diligently transmitted the first commands from the laboratory to the crewmembers on duty at winch and deck.
Biologically, the rather deep sedimentary valley of the VEMA transform may act as a highway for transcontinental plate fauna. The VEMA transform is a large fault breaking through the two tectonic plates generated along and spreading away from the Mid-Atlantic Ridge. Even though blazing volcanoes and roaming earthquakes are the witnesses of their terrible divorce, at VEMA these two massive pieces of the Earth foundations can join for a million-year long wedlock, gently sliding in opposite directions along the fault axis. This station is of utmost importance for benthic biologists that expect the retrieval of invaluable samples. A deep flat surface of soft sediment accumulated in a large valley stretching between transverse underwater mountain chains represent a very unusual environment. The autochthonous biodiversity may conceal new taxa adapted to the vicinity of hydrothermal vent fluids, or include a concatenation of the species collected on the Eastern abyssal plain and to be collected in the Western abyssal plain during next weeks. These aspects are central to fuel one of the main scientific questions of the expedition with meaningful interpretations: which and how benthic fauna spread across abyssal plains?
Performing biogeographic analyses requires numerous samples and replicates in order to account for species distributional variability, notwithstanding the extremely high spatial patchiness of Life on the deep-sea floor. Therefore, at least three MUC deployments are required at each station and for quantitative studies, the sub-sampling of up to 5 sediment cores per MUC deployment. The first MUC provided everyone with sediment material. However, the three next deployments were unsuccessful, with only trace amounts of sediment brought back on deck – identifying the reason is not easy: Gear mechanics failure? Hard substrate? Sloped bottom? Driving mistake? Although the deployment protocol has been adapted, it is always difficult to operate the MUC with high waves…
Happily, Ivan Voltski and I could immediately isolate from the first MUC hundreds of live specimens belonging to the single-cell group called Foraminifera. Each single specimen we collect is carefully cleaned with fine brushes, photographed and frozen after immersion in solutions allowing the preservation of DNA molecules for further analyses in the lab. On the picture, you can see an exceptionally long (~ 1 cm) trumpet-like pelosinid as well as a usual small-sized species (~ 100 µm) such as the deep-sea genus Nodellum.
Further away, at the edge of the fault valley rise the sharp rocky slopes of the mountain chains where previous researchers photographed clams field populations. These mollusks are visible on hard surfaces but also live buried within the surrounding sediment. Unfortunately, the AUV could not be used for bathymetric mapping, neither for the photographic survey due to bad weather condition. This is pretty bad news because photographs of clam fields would offer the possibility to localize and adapt the track of the upcoming dredge sampling. The wind force has been oscillating between 6 and 8 Beaufort since we arrived at station and the situation may not abate during the next few days… Stay tuned!

Franck Lejzerowicz
University of Geneva, Department of Genetics and Evolution, Switzerland

Post Scriptum:
As the only French on board and lover of expression freedom and humor, I sadly realize that religious fundamentalists keep on threating their respectful fellows as well as open-mindedness. Thus, I would like to share my condolences to the family and friends of the journalists of the satirical journal Charlie Hebdo, murdered in Paris today.

MUK, zurück aus 5000 m Tiefe / MUK, back from 5000 m depth. ©Thomas Walter

Ich beim Probennehmen / Me taking samples from the corr. ©Ivan Voltski

Tiefseegattung Nodellum / deep-sea genus Nodellum. ©Franck Lejzerowicz