Trong chuyến thám hiểm xuống hai rãnh đại dương Kuril–Kamchatka và Aleutian tại độ sâu 9.533m (hơn cả chiều cao đỉnh Everest) ở Tây Bắc Thái Bình Dương, các nhà khoa học đã ghi nhận một cộng đồng sinh vật biển đặc biệt, sống hoàn toàn dựa vào nguồn năng lượng hóa học.

Theo nhóm nghiên cứu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, các sinh vật tại đây tồn tại bằng cách sử dụng quá trình hóa tổng hợp (chemosynthesis): hấp thu năng lượng từ phản ứng giữa hydro sulfua, methane và các khoáng chất rò rỉ từ đáy biển, thay vì ánh sáng mặt trời hay thức ăn từ tầng nước trên. Cơ chế này vốn thường gặp ở miệng phun thủy nhiệt hoặc khu vực khí độc rò rỉ, song đây là lần đầu tiên được ghi nhận ở độ sâu kỷ lục như vậy.

“Điều bất ngờ không chỉ nằm ở độ sâu, mà còn ở sự phong phú và đa dạng đáng kinh ngạc của hệ sinh thái hóa tổng hợp mà chúng tôi quan sát được”, tiến sĩ Mengran Du, trưởng đoàn thám hiểm, chia sẻ trên tạp chí Nature.

Rãnh Kuril–Kamchatka dài khoảng 2.900km ngoài khơi bán đảo Kamchatka (Nga), còn rãnh Aleutian trải dài 3.400km ngoài khơi Alaska (Mỹ). Đây là khu vực thuộc vùng hadal, nơi các mảng vỏ Trái đất bị hút chìm xuống nhau trong quá trình kiến tạo địa chất.

Môi trường nơi đây đặc trưng với bóng tối vĩnh cửu, nhiệt độ gần như đóng băng và hoạt động địa chất mạnh mẽ, tưởng chừng không thể có sự sống.

Tuy nhiên, dưới điều kiện khắc nghiệt ấy, hệ sinh thái vừa phát hiện vẫn tồn tại phong phú. Các sinh vật chủ đạo ở đây gồm giun ống dài 20–30cm với màu đỏ, trắng hoặc xám, nghêu trắng dài tới 23cm; nhiều loài trong số này có thể chưa từng được khoa học biết tới. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn bắt gặp hải quỳ, giun thìa và hải sâm sống bằng cách tiêu thụ xác sinh vật và mảnh vụn hữu cơ rơi từ tầng nước trên.

Một quần thể nhuyễn thể dày đặc được gọi là vesicomyid bivalves được nhìn thấy trong trầm tích đáy biển của một rãnh đại dương sâu ở độ sâu 5.743 mét

Trước đây, giới khoa học từng ghi nhận sự sống ở độ sâu gần 11.000m tại rãnh Mariana, nhưng chưa từng phát hiện sinh vật nào dựa vào hóa tổng hợp ở độ sâu cực hạn. Phát hiện lần này mở rộng giới hạn hiểu biết về sự tồn tại của hệ sinh thái kiểu này trên Trái đất, đồng thời gợi mở khả năng có sự sống tương tự trong các đại dương ngoài hành tinh, nơi các phân tử methane và hydrogen trở nên phổ biến.

“Giữa sự cô lập và tăm tối, những sinh vật này vẫn tìm được cách tồn tại và phát triển mạnh mẽ. Đây là minh chứng sống động cho sức bền và khả năng thích nghi phi thường của sự sống”, tiến sĩ Du nhấn mạnh.