Badanie zostało przeprowadzone w ramach finansowanego przez UE projektu HERMIONE ("Badanie ekosystemów gorących miejsc oraz wpływ człowieka na europejskie morza") w ramach tematyki Środowisko Siódmego Programu Ramowego (7PR). Projekt HERMIONE został sfinansowany kwotą 8 milionów euro.

Obszary o minimalnym stężeniu tlenu to obszary wód podpowierzchniowych o najniższej saturacji tlenu. Powstają w wyniku rozkładu materii organicznej pochodzącej z bogatych w tlen wyższych warstw wód. Warstwy te są zasiedlone przez niewielkie glony morskie (fitoplankton). Glony po umarciu opadają powoli na dno oceaniczne i są pożywieniem dla bakterii tlenowych, które rozkładając materię, zużywają tlen.

Z powodu braku zjawiska mieszania się słupa wody (pojęcia słupa wody rozciągającego się od powierzchni do osadów dennych) nie jest zapewniany dopływ tlenu do obszarów o jego niskim stężeniu, co prowadzi do powstawania obszarów o minimalnym stężeniu tlenu na głębokościach od 100 do 1 000 metrów. Główne regiony obszarów o minimalnym stężeniu tlenu są raczej stabilne, chociaż sezonowe lub długoterminowe zmiany klimatyczne mogą przyczynić się do przesunięcia ich granic górnych i tym samym do zmiany zamieszkujących je form życia.

Osady na tych obszarach w dalszym ciągu będą zawierać duże ilości materii organicznej. Dlatego są idealnym środowiskiem dla niektórych mikroorganizmów i gatunków zwierząt przystosowanych do niskiej zawartości tlenu.

"Tlen to nadrzędny czynnik sterujący różnorodnością biologiczną i gatunkami organizmów zamieszkujących dno morskie w głównych regionach obszarów o minimalnym stężeniu tlenu", powiedział wiodący autor badania, profesor Andrew Gooday z brytyjskiego Narodowego Centrum Oceanograficznego (NOC) w Southampton. "W miejscach odznaczających się wzrostem poziomu tlenu znaczna różnica w jego ilości przy dnie morskim przyczynia się do istotnej różnorodności, podczas gdy różne typy środowisk przyczyniają się do rozwoju różnych gatunków. W przypadku granic dolnych obszarów o minimalnym stężeniu tlenu wzrasta zawartość tlenu oraz dostępność pożywienia. W związku z tym obszary te są obficie zamieszkiwane przez organizmy o większych rozmiarach, takie jak wężowidła oraz pająki morskie".

Dr Brian Bett z Narodowego Centrum Oceanograficznego dodał, że "szkielety i padlina zwierząt morskich stanowią odosobnione środowiska życia innych organizmów. Na przykład padlinożerne organizmy spokrewnione z krewetkami wykorzystują nieżywe meduzy, ryby i kraby, a inne gatunki żerują na kościach wielorybów".

Skrajne warunki panujące w obszarach o minimalnym stężeniu tlenu powodują wzrost środowiskowej różnorodności gatunkowej, ponieważ niskie stężenie tlenu sprzyja mechanizmom adaptacyjnym, takim jak mniejsze rozmiary ciała oraz większa powierzchnia ciała zwiększająca dopływ tlenu. Profesor Gooday wyjaśnił: "Obszary o minimalnym stężeniu tlenu mogą stanowić kolebkę różnorodności biologicznej, sprzyjając ewolucji gatunków poprzez tworzenie znacznej różnicy w warunkach środowiskowych oraz barier wymiany populacji".

Jednak globalne ocieplenie jest istotnym zagrożeniem dla tych środowisk: przewiduje się, że w miarę wzrostu temperatury oceanu osłabieniu ulegnie pionowe mieszanie się wody oraz rozpuszczalność tlenu w wodzie morskiej. W przypadku nadmiernego zmniejszenia stężenia tlenu zwierzęta i organizmy zaczną wymierać. "Powstanie rozleglejszych i intensywniejszych obszarów o minimalnym stężeniu tlenu w wyniku globalnego ocieplenia prawdopodobnie wywrze negatywny wpływ na bioróżnorodność", powtórzył dr Brett.

Projekt HERMIONE został poświęcony zwiększeniu wiedzy w zakresie ekosystemów głębinowych oraz ich wpływowi na produkcję dóbr i dostarczanie usług. W prowadzonym na wielką skalę projekcie wzięło udział 38 partnerów z 13 krajów europejskich i 1 kraju afrykańskiego.