Le infiltrazioni fredde e le bocche idrotermali sono strutture che si trovano sul fondo dell’oceano che supportano i biomi completamente indipendenti dall’energia del sole. Le infiltrazioni fredde rilasciano lentamente idrogeno solforato, metano e altri fluidi ricchi di idrocarburi, mentre le bocche idrotermali rilasciano acqua riscaldata geotermica ricca degli stessi minerali disciolti. Poiché i fondali oceanici sono in genere a 2-3 miglia (3.2-4.8 km) dalla superficie, questi biomi sono completamente scuri per milioni di anni. Sono anche fortemente pressurizzati a causa del peso dell’acqua sopra: lo sfiato idrotermale e i biomi di filtraggio freddo di solito hanno una pressione ambiente un paio di centinaia di volte maggiore rispetto alla superficie.
Le infiltrazioni fredde e le bocche idrotermali sono gli unici biomi a lungo termine i cui produttori primari non dipendono dalla fotosintesi. Invece dei batteri fotosintetici o delle piante che costituiscono la spina dorsale dell’ecosistema, questa funzione è svolta da batteri chemiotrofi e archaea, che hanno stretti rapporti simbiotici con gli organismi eterotrofi che li consumano. A loro volta, gli organismi più grandi – vermi tubolari giganti, vongole e gamberetti – possono consumarli per sopravvivere.
Oltre al diverso biota che le bocche idrotermali e le infiltrazioni fredde ospitano, possiedono anche interessanti caratteristiche geologiche. Le prese d’aria idrotermali possono includere fumatori neri, geyser che espellono acqua torbida a una temperatura di 400 ° C (752 ° F) o fumatori bianchi, intorno alla stessa temperatura ma emettono nuvole bianche anziché nere. Poiché la pressione a queste profondità è così grande, l’acqua non bolle e invece rimane in fase liquida. Quando le soluzioni surriscaldate entrano in contatto con l’acqua fredda, i minerali precipitano rapidamente, creando strutture del camino che possono crescere fino a 60 m (197 piedi) prima di crollare.
Le infiltrazioni fredde assomigliano ai laghi sul fondo dell’oceano. Le infiltrazioni fredde rilasciano i loro fluidi sotto forma di salamoia, che, essendo più densa dell’acqua tipica, si deposita sul fondo. Lungo i bordi di questi laghi salati, osserviamo molte migliaia di cozze, che vivono dei batteri chemiotrofici che si nutrono dei solfuri e del metano che fuoriesce dalle colate fredde. Le infiltrazioni fredde, essendo più stabili delle bocche idrotermali, ospitano alcune forme di vita longeve, compresi i vermi tubicoli che vivono tra 170 e 250 anni, il più lungo di tutti gli invertebrati non coloniali conosciuti.