I de underjordiska floderna och översvämmade grottorna på Mexikos Yucatanhalvön - en gång tänkt att hålla vägen till Xibalba, den mytiska Maya-undervärlden - har forskare upptäckt en liminalvärld där metan är den osannolika drivkraften för livet.
Efter att ha valt djupet i Ox Bel Ha, ett nedsänkt mynningskomplex som konkurrerar med Texas 'Galveston Bay i storlek, rapporterar forskare från USA, Mexiko, Nederländerna och Schweiz i en ny studie att deras expedition var den mest detaljerade ekologiska studien hittills ett kustgrottesystem som ständigt är under vatten. Bråket var faktiskt så banbrytande att det krävde användning av tekniker som tidigare använts av djuphavs undervattensfordon, sade de.
Ox Bel Ha-grottornätverket är unikt eftersom det har två distinkta vattenlager: sötvatten som matas av regn som faller genom sjunker - som fördubblats som åtkomstpunkter för forskarna - och saltvatten som härrör från havet.
I en studie som publicerades 28 november i tidskriften Nature Communications, beskrev teamet hur metan som bildas under djungelbotten migrerar nedåt i vattendjupet, till skillnad från jordbunden metan, som diffunderar uppåt i atmosfären.
När metan sjunker i vattnet konsumerar bakterier och andra mikrober det - tillsammans med eventuella upplösta organiska material som bärs av inhysningen av färskvatten.
Mikroberna "satte sedan ett steg" för en livsmedelsväv som till stor del är befolkad av kräftdjur, inklusive en räkslag som härleder ungefär 21 procent av sin näring från metan, säger forskarna.
Forskarna blev förvånade över sina resultat; tidigare studier hade föreslagit att grottans livsformer bestod av vegetation och annan detritus som filtrerades in i grottorna från den tropiska skogen ovan.
"Att upptäcka att metan och andra former av mest osynligt löst organiskt material är grunden för livsmedelsbanan i dessa grottor förklarar varför grottanpassade djur kan trivas i vattenspelaren i en livsmiljö utan synliga bevis på mat," författar studieförfattaren David Brankovits, som genomförde forskningen under sina doktorander vid Texas A&M University i Galveston (TAMUG), sa i ett uttalande.
Eftersom mekanismerna i grottens ekosystem speglar de som finns i de djupaste delarna av världens hav, kan dessa fynd hjälpa forskare att förstå hur deoxygenering orsakad av effekterna av koldioxidutsläpp kan förändra livets balans i de så kallade "syreminimala zonerna" ".
"Att tillhandahålla en modell för den grundläggande funktionen i detta globalt distribuerade ekosystem är ett viktigt bidrag till kustvattenekologi," sa medförfattare Tom Iliffe, professor i marinbiologiska avdelningen vid TAMUG, sade i ett uttalande.
"skapar en baslinje för att utvärdera hur havsnivån stiger, turistutvecklingen vid havet och andra stressfaktorer kommer att påverka livskraften hos dessa ljuslösa, livsmedelsfattiga system," sade Iliffe.
