En 1977, los submarinistas de aguas profundas de la Institución Oceanográfica Woods Hole que estaban inspeccionando el fondo del océano se encontraron con un descubrimiento sorprendente: un respiradero hidrotermal lleno de vida. Se forma un respiradero hidrotérmico cuando hay grietas en la superficie de la Tierra bajo el agua a través de las cuales puede filtrarse el magma y la lava. Aunque los científicos habían conjeturado que existían respiraderos hidrotermales, este descubrimiento confirmó la hipótesis y reveló que los respiraderos hidrotermales albergaron una amplia gama de formas de vida extremófilas, que prosperaron en el ambiente hostil a lo largo del fondo del océano. Desde 1977, un pequeño grupo de científicos ha seguido estudiando estas colonias interconectadas inusuales y fantásticas de organismos únicos.
La ubicación más común para un respiradero hidrotermal es a lo largo de las crestas del océano medio, porque aquí es donde las placas tectónicas se separan y forman un nuevo fondo marino. El agua intensamente fría y altamente presurizada que está cerca del punto de congelación se filtra en pequeñas grietas, donde entra en contacto con rocas fundidas extremadamente calientes. La temperatura del agua se eleva rápidamente a 750 grados Fahrenheit (400 grados Celsius) o más, y sale de la grieta para formar una columna de material altamente mineralizado. El agua de un respiradero hidrotermal en realidad no hierve, porque la presión del océano eleva el punto de ebullición, pero transporta minerales disueltos, especialmente sulfuros, creando un géiser muy visible. Este penacho hace que una ventilación hidrotermal sea mucho más fácil de encontrar, una vez que los científicos saben lo que están buscando.
Muchos respiraderos hidrotermales crean torres de minerales donde entran en contacto con el agua del océano intensamente fría, y estas pilas albergan bacterias quimiosintéticas, que dependen de los materiales en el penacho mineralizado para obtener energía, en lugar de la luz solar. Cuando los científicos pudieron demostrar que las bacterias quimiosintéticas realmente existían, plantearon preguntas sobre la vida en la Tierra y otros planetas, y sugirieron que podría haber colonias de organismos extremófilos en otros lugares de la Tierra, o en el sistema solar en general. Es sorprendente que haya algo alrededor de un respiradero hidrotérmico: las diferencias de temperatura son extremas y la presión es inmensa.
Los organismos más grandes alrededor del respiradero hidrotermal a su vez se aprovechan de los más pequeños, creando una red única de vida en las profundidades del océano. Algunas de las criaturas más grandes que se encuentran en los respiraderos hidrotermales incluyen gusanos tubulares de aspecto extraño, que carecen de sistemas digestivos propios y dependen de bacterias simbióticas para proporcionar su nutrición, y almejas gigantes. El entorno alrededor de un respiradero hidrotermal es rico en materiales, muchos de los cuales también son valiosos para los humanos, pero es poco probable que los respiraderos hidrotermales sean explotados por sus recursos. Además de ser entornos muy delicados, también son extremadamente difíciles de acceder y pueden proporcionar servicios valiosos para el medio ambiente. Por ejemplo, las bacterias quimiosintéticas se usan para ayudar a limpiar derrames químicos, convirtiendo materiales peligrosos como el sulfuro de hidrógeno en energía.