1977 stießen Tiefsee-U-Boote der Woods Hole Oceanographic Institution, die den Meeresboden untersuchten, auf eine überraschende Entdeckung: eine hydrothermale Quelle, die vor Leben nur so wimmelte. Eine hydrothermale Quelle bildet sich, wenn sich unter Wasser Risse in der Erdoberfläche befinden, durch die Magma und Lava sickern können. Obwohl Wissenschaftler vermutet hatten, dass es hydrothermale Quellen gibt, bestätigte diese Entdeckung die Hypothese und enthüllte, dass hydrothermale Quellen eine Vielzahl extremophiler Lebensformen beherbergten, die in der rauen Umgebung entlang des Meeresbodens gedeihen. Seit 1977 hat eine kleine Gruppe von Wissenschaftlern diese ungewöhnlichen und fantastischen miteinander verbundenen Kolonien einzigartiger Organismen weiter untersucht.
Der häufigste Ort für eine hydrothermale Quelle ist entlang der Mittelozeanischen Rücken, da sich hier tektonische Platten trennen und neuen Meeresboden bilden. Intensiv kaltes, unter hohem Druck stehendes Wasser, das nahe dem Gefrierpunkt liegt, sickert in kleine Risse ein, wo es mit extrem heißer Gesteinsschmelze in Kontakt kommt. Die Temperatur des Wassers wird schnell auf 750 Grad Fahrenheit (400 Grad Celsius) oder mehr erhöht und strömt aus dem Riss zurück, um eine Wolke aus hochmineralisiertem Material zu bilden. Das Wasser einer hydrothermalen Quelle kocht nicht wirklich, weil der Druck des Ozeans den Siedepunkt erhöht, aber es trägt gelöste Mineralien, insbesondere Sulfide, und erzeugt einen gut sichtbaren Geysir. Diese Wolke macht es viel einfacher, eine hydrothermale Quelle zu finden, wenn die Wissenschaftler wissen, wonach sie suchen.
Viele hydrothermale Quellen bilden Türme aus Mineralien, wo sie mit dem intensiv kalten Meerwasser in Kontakt kommen, und diese Haufen beherbergen chemosynthetische Bakterien, die für Energie auf die Materialien in der mineralisierten Wolke angewiesen sind, anstatt auf Sonnenlicht. Als Wissenschaftler beweisen konnten, dass chemosynthetische Bakterien wirklich existieren, wirft dies Fragen zum Leben auf der Erde und anderen Planeten auf und schlägt vor, dass es an anderen Orten der Erde oder im Sonnensystem im Allgemeinen Kolonien extremophiler Organismen geben könnte. Dass rund um eine hydrothermale Quelle überhaupt etwas lebt, ist erstaunlich: Die Temperaturunterschiede sind extrem und der Druck immens.
Größere Organismen rund um den hydrothermalen Schlot erbeuten wiederum die kleineren und schaffen ein einzigartiges Lebensnetz tief unter dem Ozean. Einige der größeren Kreaturen, die an hydrothermalen Quellen gefunden werden, sind bizarr aussehende Röhrenwürmer, die kein eigenes Verdauungssystem haben und auf symbiotische Bakterien angewiesen sind, um ihre Nahrung zu liefern, und Riesenmuscheln. Die Umgebung einer hydrothermalen Quelle ist reich an Materialien, von denen viele auch für den Menschen wertvoll sind, aber es ist unwahrscheinlich, dass hydrothermale Quellen jemals für ihre Ressourcen genutzt werden. Sie sind nicht nur sehr empfindliche Umgebungen, sondern auch extrem schwer zugänglich und können der Umgebung wertvolle Dienste leisten. Chemosynthetische Bakterien werden beispielsweise verwendet, um ausgelaufene Chemikalien zu beseitigen und gefährliche Materialien wie Schwefelwasserstoff in Energie umzuwandeln.