En sandbunn, kruset av turkis vann, dukker opp under meg når jeg stiger ned. Jeg har dykket i vannet rundt Carrie Bow Cay feltstasjon i Belize i mer enn 20 år, så jeg har gjort dette dykket før. Men hvert dykk kan ha sine egne overraskelser. Til å begynne med ser jeg ikke annet enn sand, et støvete månelandskap som tilsynelatende er blottet for liv .
Når jeg berører bunnen, blir verden rundt meg tilslørt fra synet, mens tettheten av vannet suspenderer de små partiklene som blir sparket opp av finnene mine. Snart blir synligheten klar, og jeg kan se at dette ikke er en ørken i det hele tatt, men en rullebane. De rare sporene som krysser over sanden, antyder det biologiske mangfoldet vi søker. Noe bruker mye energi på å gå et sted. Likevel er det ikke tid til å forfølge de kryssende dyrene, vi har en veldig spesifikk oppgave å utføre.
Marine Global Earth Observatory (MarineGEO) dykkerteam jobber under karibiske farvann. Regissert av Smithsonians Tennenbaum Marine Observatories Network, er dette det første langsiktige, verdensomspennende forskningsprogrammet som vil gi enestående innsikt i økologi og biologisk mangfold i våre kysthav over hele verden.
MarineGEO er dedikert til å studere biologien og økologien i våre kystøkosystemer, et kritisk område av havet der livet i havet er rikelig og effektene av menneskelig aktivitet er mest utpreget. Observatoriet ble opprettet med den forståelse at vi trenger data om kystmarinbiologi i stor geografisk skala og over lengre tid for å takle noen av de viktigste problemene det marine miljøet står overfor i dag - overfiske, forurensning og klimaendringer. Bredden og dybden av denne informasjonen kan avdekke globale mønstre i artsfordeling, påvirkningene av menneskelige aktiviteter på dyresamfunn og biologisk mangfolds rolle i å opprettholde sunne økosystemer.
De rare sporene som krysser over sanden, antyder det biologiske mangfoldet vi søker. Noe bruker mye energi på å gå et sted. (Laurie M. Penland) Mens MarineGEO er opptatt av å bruke avanserte metoder for å nærme seg noen av disse observasjonene, er en av dens styrker som et globalt biologisk mangfoldsnettverk bruken av veldig enkle eksperimenter, som kan distribueres i stor skala ved å bruke grunnleggende materialer med minimal trening. Dette åpner umiddelbart for deltakelse fra andre forskningsstasjoner og akademiske institusjoner, så vel som innbyggerforskere og skolegrupper.
For denne studien bruker vi en prøvd og sann arbeidshest av verktøyet MarineGEO, en enkel agnpinne (nylig publisert i PLOS-ONE) som har blitt kjent som Squidpop, eller blekksprut-lollipop.
Den består av en tynn glassfiberstav som er 18 tommer høy med en liten skive blekksprutvev - omtrent på størrelse med en standard hull i papirhull - som er festet i den ene enden. Vi sporer hvor mye blekksprut som konsumeres av lokal fisk over en standardisert periode og sammenligner denne informasjonen med det som er kjent om fiskesamfunnet gjennom nettfeller og visuelle undersøkelser, eller kameraer som registrerer predasjonen.
I et forsøk på å fange opp data over større regioner planlegger MarineGEO å implementere en squidpop-blitz kalt Ocean Bitemap for den kommende verdenshavets dag 8. juni 2016.
Målet er å distribuere blekksprut i så mange regioner og naturtyper som mulig.
MarineGEO og andre partnere, inkludert medlemmer av det globale sjøgrasnettverket Zostera Experimental Network (ZEN), vil distribuere blekksprut over hele verden. Dette vil være den første i sitt slag når det gjelder koordinerte observasjoner av predasjon i kystmiljøer. Gjennom sommeren vil alle partnere gjenta disse distribusjonene, som vil gi et tydeligere øyeblikksbilde av predasjonsdata enn vi noen gang har hatt. Du kan finne mer informasjon om squidpops og Ocean Bitemap online, inkludert instruksjoner om hvordan du distribuerer din egen squidpop.
Sammenligning av disse blekksprut-undersøkelsene med habitatdata og informasjon om bevaringsstatus vil gi verdifulle ledetråder for hvilke egenskaper som tillater marine habitater å fungere ordentlig, spesielt i møte med fortsatt forstyrrelse av menneskelige aktiviteter.
Min kollega, Ross Whippo, sentral tekniker og feltbiolog for MarineGEO, når bunnen bare øyeblikk etter at jeg har gjort det, og setter raskt ned utstyret hans, inkludert et knippe blekksprut, som forberedelse til utplassering. Først planter han imidlertid et videokamera montert på et PVC-rør i sanden.
Selv om blekksprut-testen først og fremst er rettet mot rovfisk, er det nok av andre typer fisk som bor i området.
En stor remora sirkler oss når Ross setter opp kameraet. Disse fascinerende fiskene har en flat oval sugedisk på toppen av hodet som lar dem feste seg til andre dyr. De blir ofte sett klistret til hai, men tidligere på samme sted ble en havskilpadde fotografert med noen få remoras hengende på. Jeg har fått dem til å feste seg til finnene mine og dykke-tanken min flere ganger og anser dem som morsomme.
Min kollega, Ross Whippo, sentraltekniker og feltbiolog for MarineGEO, når bunnen øyeblikk etter at jeg har gjort det, og setter raskt ned utstyret hans, inkludert et knippe blekksprut, som forberedelse til utplassering. (Laurie M. Penland) 
Ross planter et videokamera montert på et PVC-rør i sanden. (Ross Whippo) 
En stor remora sirkler oss når Ross setter opp kameraet. Disse fascinerende fiskene har en flat oval sugedisk på toppen av hodet som lar dem feste seg til andre dyr. (Laurie M. Penland) 
De blir ofte sett klistret til hai, men tidligere på samme sted ble en havskilpadde fotografert med noen få remoras hengende på. (Ross Whippo) De er for det meste ufarlige, men Ross liker ikke at denne henger rundt, siden den ser ut til å være ute etter et bra sted å feste seg. Det enkle som blekksprutene blir brukt på blir tydelig når vi svømmer bort fra kameraet (og remoraen) og begynner å plante dem i sanden med omtrent seks meter fra hverandre. Når alle 25 er plantet på rad, har vi tid til å drepe.
Vår oppgave nå er å forlate studiestedet i en time for å la predasjon oppstå.
Øverst i næringskjeden har rovdyr en viktig rolle som kontrollerer økosystemet. De er det primære utdrivingsmiddelet, og bestemmer antall og typer organismer som lever i et bestemt område. En stor mengde glupske rovdyr kan føre til en annen gruppe dyr enn i soner som er relativt rovdyrfrie. Dette kan endres avhengig av årstid, type habitat og menneskelig innvirkning på studiestedet.
Øverst i næringskjeden har rovdyr en viktig rolle som kontrollerer økosystemet. De er det primære utdrivingsmiddelet, og bestemmer antall og typer organismer som lever i et bestemt område. En stor mengde glupske rovdyr kan føre til en annen gruppe dyr enn i soner som er relativt rovdyrfrie. Dette kan endres avhengig av årstid, type habitat og menneskelig innvirkning på studiestedet.
I sunne korallrevsystemer ser vi ofte mange store rovdyr så vel som andre mindre altetende fisk. Men i sandholdige naturtyper, som den vi besøker, forventer vi færre rovfisk. Antall blekksprut som brukes, hjelper deg med å bekrefte om spådommene våre stemmer. Fra disse dataene kan vi bestemme hvor viktig rovdyr kan være i et bestemt habitat over tid.
MarineGEO har for tiden partnere opp og ned langs kysten av Nord- og Sør-Amerika og inn i Stillehavet, inkludert Smithsonian Stations i Maryland, Florida, Belize og Panama, University of Hawaii på Manoa, Romburg-Tiburon Center i San Francisco Bay og Hakai Institute i British Columbia, med planer om å utvide til universiteter i Tasmania, Hong Kong og Singapore.
Hver av disse stedene gir en ny mulighet til å samle inn koordinerte data om predasjonstrykk ved hjelp av blekksprut, samt muligheten til å nettverk lokalt, og nå ut til samfunnet for aktiv deltakelse. MarineGEO har veiledet mange grupper om utplassering av blekksprut-fra Three Seas-programmet, et utdanningsprogram som trener neste generasjon marine forskere, til en ungdomsskoleelev som vant skolens vitenskapsmesse ved å bruke blekksprut for å sammenligne predasjonstrykk over lokale marine habitater.
Mens vi venter på at timen skal gå, svømmer vi rundt på kantene på stedet med notater. Det er da jeg ser hva som gjør sporene i sanden: conch. Disse komiske bløtdyrene er vanlige i Karibia. Øynene deres trekker seg ut på stilker fra store, rosa, vakre skjell, og de beveger seg langs ett "trinn" om gangen, med en heis og en flopp, og etterlater spor i sanden. Med så vanskelige og langsomme bevegelser blir jeg overrasket over hvor langt de reiser.
Det blir klart at dette månelandskapet faktisk vrimler av livet.
Mens hoveddelen av marint biologisk mangfold i denne regionen er begrenset til korallrevene, er regionens forskjellige naturtyper forbundet. Rev, sandflekker, enggrender og mangroveskog rommer overlappende samfunn av fisk og virvelløse dyr som beveger seg fra et habitat til det neste, avhengig av faktorer som sesongmessighet, dag-natt-sykluser, fôring og avl og livsfaser.
Vi ser ofte mange flere ungfiskfisk av visse arter i og blant beskyttelsen fra mangroveskogene enn vi gjør andre steder. Her på sandbunnen ser vi damselfish, grunts og gobies som vil bli talt av den visuelle fiskeundersøkelsen som andre medlemmer av MarineGEO-teamet vil gjennomføre med forskere fra University of Tasmania om et prosjekt kalt Reef Life Survey, som sporer fiskens biologisk mangfold på global skala.
Dette er hovedgrunnen til å legge blekksprut i forskjellige naturtyper. Hver habitat kan godt ha sine egne predatoriske mønstre som kan variere mellom for eksempel en sandlapp og en enggreseng, som faktisk kan være ganske nær geografisk.
Etter en times tid svømmer vi tilbake til studiestedet vårt og teller hvor mange blekksprut som har blitt konsumert. Ross svømmer langs linjen med blekksprut og markerer dataene på en dykkeskifer. Jeg følger bak og teller fem biter av blekksprut som mangler av 25. Ikke verst for et sted som i første øyeblikk så ut som noe mer enn et øde månelandskap, men fortsatt ikke så nært som aktivt som de lokale skjær der vi jevnlig ser fjerning av alle 25 deler blekksprut på en time. Noen ganger forsvinner de før vi er ferdige med å sette dem ut.
Dette eksperimentet er ikke over ennå. Vi lar blekksprutene være igjen for å hente dagen etter, for å redegjøre for næring av rovdyr. Vi vil gjenta den samme oppgaven gang på gang i løpet av uken med både blekksprut og planteplater også.
Planteplanter er en av testene som MarineGEO utvikler for å komplimentere squidpop-eksperimentet. Planteplanter er tau med forskjellige typer vannplanter som er gjenget i trådene. Mens blekksprut adresserer predasjon, vil plantepops adressere planteetere, eller forbruk av planter fra dyr. Dyr som spiser planter er den viktigste koblingen mellom plantens fotosyntese og høyere nivåer av matveven. Ved å bestemme hastigheten som vannplanter skal konsumeres, lærer vi om et økosystemes helse og funksjon. I likhet med blekksprut, planlegger vi å gjenta disse eksperimentene over lang tid på steder rundt om i verden. Denne informasjonen vil hjelpe oss med å dokumentere forbrukshastigheter og vannplantepreferanser i hvert habitat globalt og tillate oss å bestemme endringer i habitathelsen.
Ved å bestemme hastigheten som vannplanter skal konsumeres, lærer vi om et økosystemes helse og funksjon. (Zach Foltz) 
I likhet med blekksprut, planlegger vi å gjenta disse eksperimentene over lang tid på steder rundt om i verden. (Laurie M. Penland) 
Ved å spore alt mangfoldighet på et gitt sted, inkludert arter som vår venn remora, plasserer det dataene fra blekksprut i sammenheng. (Laurie M. Penland) 
Passende nok, før jeg stiger opp og etterlater meg det nå kjent kjente månelandskapet, merker jeg en avskjedende påminnelse om marint biologisk mangfold - en eggesekk av en månesnegle i ro på sandbunnen. (Laurie M. Penland) Å samle inn dataene er bare starten på utfordringen. Å bringe det hele sammen slik at et sammenhengende predasjonskart er det neste trinnet for MarineGEO-teamet.
Et av MarineGEOs andre hovedmål er å gjøre alle dataene samlet inn fritt tilgjengelige. Resultatene fra alle squidpop-samlingene vil etter hvert være tilgjengelig på nettet, så vel som en hel pakke med andre data, inkludert vannforhold og biologiske data fra alle MarineGEO-deltakersider.
Når Ross og jeg kommer tilbake for å samle kameraet, vises remoraen vår igjen og følger oss en stund. Ved å spore alt mangfoldighet på et gitt sted, inkludert arter som vår venn remora, plasserer det dataene fra blekksprut i sammenheng. Habitater er mer enn bare rovdyr, så å legge merke til hvem som er der og når, gir et mer helhetlig syn på miljøet og hvordan det vil reagere på den akselererende endringen som skjer i kystregionene i våre hav. Passende nok, før jeg stiger opp og etterlater meg det nå kjent kjente månelandskapet, merker jeg en avskjedende påminnelse om marint biologisk mangfold - en eggesekk av en månesnegle i ro på sandbunnen.
Forhåpentligvis ved å distribuere blekksprut, vil vi samle inn nok data til å lede oss mot et svar på et mye større spørsmål, hvordan vil neste generasjon kunne takle fremtidens forhold i kysthavene våre?
