冷水湧出帯
日本近海の深海生態系は海洋研究開発機構(JAMSTEC)が中心となって調査を行っている。しんかい6500、かいこう、ハイパードルフィンなどの潜水艇により、多くの熱水噴出口・冷水湧出帯が発見された。
日本周辺はプレートが複雑に組み合わされており、地質構造の活動性が高い。熱水噴出口・冷水湧出帯の多くはプレートの境界近くにあり、日本海溝、南海トラフ、琉球海溝、相模湾、駿河湾、日本海などで発見されている。
冷水湧出帯の構成種は、科や属のレベルでは他の領域と同様に、多毛類のハオリムシ類、二枚貝類のキヌタレガイ科、イガイ科のシンカイヒバリガイ属、ハナシガイ科、オトヒメハマグリ科のシロウリガイ属などが見られる。日本周辺の冷水湧出帯の多くの種は固有種である。
鹿児島湾では「たぎり」と言われるガス湧出があり、周辺にサツマハオリムシ(Lamellibrachia satsuma)が棲息している。ここの水深は80メートルであり、ハオリムシの棲む地点としては最も浅い。サツマハオリムシは常圧下で長期間の飼育が可能であり、いおワールドかごしま水族館、新江ノ島水族館などで飼育展示が行われている。また棲管を透明にして観察する方法が開発されている。
しんかい6500によって、マリアナ海溝でマントル物質から栄養を摂るシロウリガイ類のコロニーが発見された。他の湧出域のメタンは地殻中の有機物が起源であると考えられるのに対して、この場合のメタンは無機起源であり、化学合成生態系の多様性を示している。
2011年、東北地方太平洋沖地震の震源域に当たる日本海溝付近で潜水調査が行われ、地震活動によるものと思われる亀裂が発見された。またメタン湧出も発生したと考えられ、バクテリアマットが確認された。
いくつかの場所で、群集のタイプが変化したという事例もあった(たとえばイガイからハマグリへ)。また完全に消滅したものもあった。興味深いことに、破壊的なイベントがあった後でリカバリした場合は、同じ動物群が占めるのである。大崩壊が起こったという証拠は少ないが、ムール貝の生態系で2つの例が見つかっている。時間的に比較的安定である一方、生物群集はそれぞれの地点によって独特であるという。
自生鉱物の沈殿や、地質活動によって、湧出パターンは長年の間に変化する。しかし、7つの箇所で直接的な観察を行っているが、化学合成生物群集の生物相やその分布の変化は観察されていない。メキシコ湾で1986年に発見された「ブッシュヒル」では、比較的長い期間(19年)観察が行われている。ここでの19年の観察の間、大きな死滅や、大規模な動物相構成の変化は観察されていない。
なお、化学合成生物群集は、どれも十分に海の深い場所に存在するので、嵐やハリケーンの影響を受けることは無いと思われる。
エンコシンカイヒバリガイもまた広く分布していて、大西洋赤道付近帯に沿ってメキシコ湾からナイジェリア付近までいるが、Regabやブレーク海嶺にはいない。寄生性ウロコムシのユウスイエラウロコムシ(Branchipolynoe seepensis)は、メキシコ湾、ギニア湾、バルバドスから見つかっている。他に大西洋の東西から見つかっているものと言えば、腹足類の Cordesia provannoides、オハラエビの一種の Alvinocaris muricola、シンカイコシオリエビ科の Munidopsis geyeri、Munidopsis livida、おそらくナマコと思われる Chiridota heheva などがある。
アマゾン川河口の海底扇状地からも冷水湧出帯が見つかっている。地震波トモグラフィーの手法により、ガスの湧出、泥火山、海底窪地、含ガス層、深海炭化水素湧出などの存在が示された。この地域では比較的浅い層にメタンガスが存在し、またガスハイドレートは広大な地域に存在している。また、ガスを放出するチムニーが報告されていて、商業的な量には至らないがガスの埋蔵が確認されている。また断層帯の近くに海底窪地が発見された。アマゾン川河口付近での地層音響探知と地球物理学的情報は、エネルギー会社に利用されている。
他にも有望な箇所が存在する。たとえばアメリカ東海岸沖、カナダのローレンシャン海底扇状地には深度3,500メートル以下で化学合成生物群集が知られている。またより浅いギニア湾なども、将来の研究が待たれる。