Pobřežní vody malého sopečného ostrova Guishan na severovýchodním pobřeží Tchaj-wanu jsou extrémně nepříznivým prostředím pro živé tvory. Sopečné plyny a horké tekuté látky vznikající na mělkém dně výrazně zvyšují kyselost vody, nasycují ji sírou, oxidem uhličitým a těžkými kovy. Teplota roztoků v horkých pramenech přesahuje 100 stupňů a kyselost je jednou z nejvyšších na světě (pH činí od 1,52 až 6).

I přes tyto extrémní podmínky se v oblastech horkých pramenů vyvinula specifická biologická komunita – endemičtí krabi Xenograpsus testudineus a Macromedaeus diferenciendus, kteří se živí sírou, dále měkkýši rodu Gastropoda, koráli a mořské sasanky. Mořská voda je v oblasti výstupu pramenů plná chemosyntetických proteobakterií, které se živí stejným způsobem. Produkty chemosyntézy sírových bakterií dodávají vodním zdrojům bělavý odstín.

Biologové z univerzity v Kielu v Německu spolu s kolegy z univerzity Zhejiang v Chang-čou a Národní univerzity Tchaj-wanu, kteří zkoumají meze adaptace živých organismů, sledovali život extrémofilní biologické komunity Guishan Island v průběhu deseti let.

V květnu až červenci 2016, s rozdílem několika týdnů, došlo v regionu ke dvěma přírodním katastrofám – zemětřesení o velikosti 5,8 a silnému tajfunu Nepartak. V důsledku těchto událostí bylo prostředí v pozorovací zóně vážně narušeno – sesuv půdy, který se uvolnil, zablokoval výstupy hydrotermálních pramenů a připravil organismy o prvek, který potřebovaly pro život, a změnil také obsah CO2 a poměr Mg / Ca v mořské vodě. Poslední dva parametry jsou kritické pro korály a měkkýše, kteří používají uhličitan vápenatý k vytváření svých skořápek a koster. Pro vědce tyto události poskytly jedinečnou příležitost pozorovat v přírodě, jak se velmi křehká endemická fauna zotaví po takové závažné ekologické katastrofě.

„Ukázalo se, že to, co vypadalo jako katastrofa, bylo pro náš výzkum úspěchem. Dalo nám to vzácnou příležitost sledovat, jak se organismy přizpůsobují vážným narušením,“ vysvětluje projektový manažer Dr. Dieter Garbe-Schönberg.

Vědci prováděli pozorování pomocí dronů, pravidelných vzorkovacích a laboratorních experimentů, jakož i počítačových simulací. Ukázalo se, že většina organismů se dokázala přizpůsobit změněné biogeochemii mořské vody za pouhý rok a po dvou letech byl biosystém zcela obnoven.

„Naše studie ukazuje, jak úzce propojené atmosférické, geologické, biologické a chemické procesy jsou a jak ekosystém s extrémními životními podmínkami reaguje na poruchy způsobené přírodními jevy,“ uvedl vědec Mario Lebrato.