Diversity of fish inside and around hydrothermal vent fields on the Arctic Mid-Ocean Ridge.

Abstract

Etterspørselen av mineraler øker globalt, og med det grønne skiftet trengs det løsninger for å håndtere den betydelige økningen i produksjonen av for eksempel elektriske kjøretøy og vindturbiner. Sjeldne jordarter og mineraler som kobber og kobolt, vil spille en avgjørende rolle for å sikre at produksjonen opprettholdes. Norge har store dyphavsområder med et mangfold av undervannslandskap og økosystemer som bidrar til biodiversitet. I disse områdene finner en også massive sulfidforekomster og manganskorper som kan inneholde sjeldne jordarter. Regjeringen i Norge, Oljedirektoratet og Universitetet i Bergen med flere, undersøker nå om det er mulig å utnytte mineraler fra dyphavet med minst mulig miljøpåvirkning, slik at mineralene kan brukes til det grønne skiftet.

For å utforske mangfoldet av fiskearter som finnes langs den arktiske midthavsryggen, ble materiale samlet inn av Senter for dyphavsforskning (tidligere Senter for geobiologi) mellom 2009-2022 og undersøkt ved bruk av en integrert taksonomisk tilnærming. Formålet med oppgaven var å undersøke hvilke fiskearter som finnes i nærheten av hydrotermiske undervannskilder for å identifisere og kartlegge mangfoldet og fordelingen av fisk i området. Det innsamlede materialet ble morfologisk identifisert, vevsprøver ble ekstrahert, og DNA-analyser ble utført. Resultatene tyder på at Zoarcidae sp. kan være en endemisk art tilhørende hydrotermiske undervannskilder, og at to arter (Lycodes paamiutti og Lycodes eudipleurostictus) ble samlet inn på et dypere område enn tidligere dokumentert for artene. Det mitokondrielle genet cytochrome oxidase I, viste noen begrensninger i forsøket på å identifisere familien Zoarcidae.

Denne oppgaven bidrar til å fylle et kunnskapshull angående mangfoldet av fiskearter i, og rundt hydrotermiske undervannskilder langs den arktiske midthavsryggen. De fleste studier om fisk i, og rundt hydrotermiske undervannskilder er relatert til Atlanterhavet og Stillehavet og det er få vitenskapelige publikasjoner om fiskearter som for eksempel familien Zoarcidae fra undervannskilder langs den arktiske midthavsryggen.

The demand for minerals is constantly growing globally and with the transition to a low carbon economy, solutions are needed to cope with the significant increase in production of e.g., electric vehicles and wind turbines. Rare earth elements and minerals, like copper and cobalt, play an essential role to ensure sustained production. Norway has large deep-sea areas with a great variety of underwater landscapes and ecosystems that contribute to biodiversity. These areas also contain seafloor massive sulfides and manganese crusts, and within these minerals are rare earth elements. The Norwegian Government, the Norwegian Oil Directorate, and the University of Bergen, among others are currently researching if it is possible to take advantage of minerals in the deep sea with minimal environmental impacts.

To explore the diversity of fish found along the Arctic Mid-Ocean Ridge, material collected by the Centre for Deep Sea Research (previously Centre for Geobiology) between 2009-2022 were examined using an integrative taxonomic approach. The main objective was to investigate which fish species could be found inside and around hydrothermal vent fields to identify and map the diversity and distribution of fish in the area. The material collected was morphologically identified and the mitochondrial “barcoding” gene cytochrome oxidase I sequenced an analysed using phylogenetic methods. The results indicate that a clade preliminary assigned to Zoarcidae sp. might be an endemic hydrothermal vent/seep species and that two other eelpout species (Lycodes paamiutti and Lycodes eudipleurostictus) were collected outside of the depth range previously documented for both species. The mitochondrial gene cytochrome oxidase I showed some limitations when it comes to identify different species of the family Zoarcidae.

This research contributes to fill an information gap regarding diversity of fish inside and around hydrothermal vent fields along the Arctic Mid-Ocean Ridge. Most data found on fish inside and around hydrothermal vent fields is related to the Mid-Atlantic and Pacific Ocean. There are few scientific publications on fish from vent fields along the Arctic Mid-Ocean Ridge such as the family Zoarcidae.