מרבית המערכות האקולוגיות בכדור הארץ מתבססות על השמש כמקור אנרגיה, שמשמש צמחים לקיבוע פחמן אורגני (ייצור סוכר) בתהליך הפוטוסינתזה. משם, החומר האורגני נצרך על ידי יתר מארג המזון, בין אם באותו בית גידול או במקום אחר. אולם, במעמקי הים ישנן גם מערכות אקולוגיות מסוג אחר: באיזורים מסויימים של קרקעית הים, פעילות גיאוכימית גורמת לנביעה של תרכובות כימיות שונות, בעיקר מתאן וגופרית. נביעות אלו הן הבסיס לקהילת חיידקים כימו-סינתטיים ענפה. מיקרו-אורגניזמים אלו, מפיקים אנרגיה על ידי חימצון מתאן ותרכובות גופרית, ויוצרים מרבדים נרחבים בסביבת הנביעה. החומר האורגני המופק בתהליך זה מקיים מערכת אקולוגית ייחודית, המנותקת כמעט לחלוטין מבתי הגידול האחרים שבים. תוצר נוסף של תהליך הכימוסינתזה הוא משקעים פחמתיים המצטברים ויוצרים סלעים בתהליך של בנייה ביוגנית. סלעים אלו מהווים מצע התיישבות קשה, שנדיר מאוד בסביבה עמוקה זו. תכונות ייחודיות אלו הופכים את נביעת המתאן לאחד האיזורים העשירים ומיוחדים ביותר בים העמוק. בישראל, נביעות מתאן קיימות בהפרעת פלמחים בעומק של 1000-1200 מטר.