冷水湧出帯
(2007)。Gallardoら(2007) によれば、シアノバクテリアの化石と見られたものの一部は、これらの微生物の活動の後では無いかということである。
冷水湧出帯(海底窪地)はまた、カナダ・ブリティッシュコロンビアのHecate海峡でも見つかった。またはっきりしない動物相(冷水湧出帯としてもはっきりしない)がそこにあり、普通の動物相、たとえばアヤボラ(Fusitriton oregonensis)、イソギンチャクの一種 Metridium giganteum、外皮性のカイメン、キヌタレガイ属の Solemya reidi など。
化学合成生物群集を伴う冷水湧出帯は、アメリカ合衆国の太平洋岸、モントレー湾近くのモントレー海底谷の泥火山にもある。ここからはたとえば、シロウリガイ属の Calyptogena kilmeri やワダツミウリガイ(Calyptogena pacifica)、有孔虫の Spiroplectammina biformis などがある。
モントレー湾の冷水湧出帯の地図
それはメネスカルデラと名付けられた。東地方の水深2,500- 3,000メートルの、斜面の中央か下方に海底窪地がある。同様に斜面の中央から情報の水深500メートルのところに泥火山がある。
5種もの、共生細菌を持つ二枚貝が、これらのメタンや硫化水素に富んだ環境で集団を作っていた。チューブワームの種類では、2010年に Lamellibrachia anaximandri が発見された。これは地中海海嶺から、ナイル付近の深海まで群生していた。さらに、共生細菌の研究からはシロウリガイ、ツキガイ、チューブワームの持つ硫黄酸化細菌などの化学合成細菌間の関係がわかってきた。また小型イガイ類と共生する細菌の高い多様性がわかった。地中海の湧出帯は、大型種(巻貝など)の豊富さと、カイメン(Rhizaxinella pyrifera)やカニ(Chaceon mediterraneus)の大きさによって特徴付けられるようである。これは、その他の東地中海深海のマクロファウナ、メガファウナの貧弱さと対照的である。地中海の湧出帯生物群は、固有の化学合成生物が含まれており、世界の他の地域とは種レベルで違っている。またシロウリガイ属、シンカイヒバリガイ属などの大型二枚貝類が不足している。地中海の湧水域は、大西洋とは、メッシニアン塩分危機の後分断され、独自の生態系を発達させた。それは大西洋の汎存種や構造と異なっている。さらに、様々な場所で多くのサンプルを採取した調査が、地中海海嶺から東ナイル深海扇状地にかけて行われた。2008年、冷水湧出帯がマルマラ海で発見されたが、この化学合成生物相は、東地中海の冷水湧出帯の化学合成生物相とかなりの類似性を示した。
化学合成生物群集におけるハイドレートの役割を重要視する説もある。固形ガスハイドレートの生物的な変質は、アメリカ海洋エネルギー管理・規制・執行局の研究 "Stability and Change in Gulf of Mexico Chemosynthetic Communities (PDF) " に詳しい。仮説によれば、ハイドレートの変質は炭化水素放出の速度調節に主要な役割を果たし、また生物群集の安定性に本質的な役割を持っている。ブッシュヒルなどいくつかの地点で、海底水の温度のわずかな変化がハイドレートの分解を促し、ガスの供給を増加させていると考えられている。
貝殻の化石生成論と岩石コアの研究によって、全体的に生物群は500 - 1,000年間以上も継続しているとの研究がある。いくつかの箇所が、最適環境を地質学的な期間維持している。500 - 4,000年存続しているものもあるとの報告もある。また、群集の構成種や栄養レベルは、時間を通じてかなりコンスタントであり、個体数のみが変化するらしい。
冷水湧出帯と熱水噴出口の生物群は、どちらもエネルギー生産を光合成に依存していない。これらの生態系は主として化学合成からエネルギーを得ている。双方には共通点が多い。以下のようなものがある。
還元型の化学物質(硫化水素 H2S や炭化水素)が存在している。
局所的な貧酸素状態、あるいは無酸素状態。
豊富で活動的なバクテリアと、化学合成細菌による局所的な有機物生産。
またどちらも通常、高い後生動物の生物量と低い生物多様性を持っている。これは基礎種(英語版)の密度の高さによって説明できる。
しかし熱水噴出口と冷水湧出帯では違っている点も多い。冷水湧出帯はより安定的だが、熱水噴出口の性質は不安定である。局所的な高温。温度、pH、硫黄濃度、酸素濃度などの激しい変動。沈殿物が無い場合があること。比較的短期間であること。また、流量の増減や火山性の爆発などの予測できない条件があること。熱水噴出口が易変性で比較的短期間だけ続く環境なのに対し、冷水湧出帯の化学物質放出はゆっくりだが安定的である。冷たい温度と安定性のためか、冷水湧出帯の生物の多くは熱水噴出口の生物よりも長生きである。