https://frosthead.com

Hvordan et team av forskyvede bundne forskere omdefinerte Reef økosystemer

Tropiske ferierende vet godt at korallrevene i Karibia er hjem til hundrevis av hundrevis av unike og nydelige fiskearter. Men det du kan se med en snorkel og maske, eller til og med full dykkeutstyr, begynner ikke å dekke bredden i livet som er til stede i disse marinbiologiske eventyrlandene. For å utforske ordentlig, må du styre en dykkdykk nedsenkbar utstyrt med topp moderne verktøy - nøyaktig den typen kjøretøy som forskningsdyrlege Carole Baldwin fra National Museum of Natural History kommandoer med teamet sitt utenfor øya av Curaçao.

Relatert innhold

  • Å belyse Ocean's Teeming Twilight Zone, før den forsvinner

Den romslige fem-personers suben ble unnfanget og bestilt av den lokale forretningsmannen og scuba-junkien Adriaan “Dutch” Schrier i anledning hans 60-årsdag, som et middel til å få tryggere tilgang til dypt vann i de senere årene. Med sin bulbous gjennomsiktige cockpit og søtne oransje-hvite malingsjobb, ville det lunefulle håndverket Jacques Cousteau - eller Steve Zissou - stolt. Da den var i stand til å stige ned til dybder på opptil 1000 fot, var dens potensielle nytteverdi som vitenskapelig verktøy øyeblikkelig tydelig for eieren.

Siden 2011 har Schrier gitt nedsenkbar tilgang til Carole Baldwin og hennes medmennesker fra Smithsonian, medlemmer av Deep Reef Observation Project (DROP). Døpt Curasub har fartøyet gjort vanlige dykk langs en artsrik skjæringshelling utenfor øyas kyst. Det Baldwin og de andre har observert har opprørt grunnleggende forestillinger om revbiologi og dens distribusjon.

I et nettopp publisert Nature- papir med tittelen "Under mesophotene", utarbeidet Baldwin og hennes coauthors store revisjoner av zonal klassifiseringsskjema forskere lenge har brukt for å beskrive revøkosystemer. Mens den rådende oppfatningen blant marinbiologer var at fisker fra den mesofotiske sonen ("middels lys") brått ga plass til dyphavsfauna på en dybde på rundt 500 fot, antyder et stort datasett Baldwin utarbeidet med Curasub sterkt annet.

Etter å ha samlet 4500 distinkte dybdeobservasjoner av mer enn 70 fiskearter langs Curaçao-skjæringshellingen, plottet DROP-teamet disse datapunktene grafisk og utsatte dem for klyngebanalyse, bestemmer omfanget av ulike grupperinger av fiskearter og koblet dem til diskrete dybdeområder . Det forskerne hadde observert under den mesofotiske sonen, var ikke de forventede dyphavsfiskene, men snarere et ukjent felleskap.

Curaçao dyptrev faunal soner Baldwins oppdaterte sammenbrudd av faunal soner i det dype skjæret utenfor Curaçao. (Federico Cabello, Kevin Bryant, CC Baldwin, DR Robinson, L. Tornabene)

"Da vi så på dataene våre, " sier Baldwin, "kom vi ut med ikke bare denne mesofotiske klyngen, men hele denne andre klyngen, mellom 400 og 1000 fot under overflaten." Baldwin og hennes medforfattere myntet et navn på denne regionen : den sjeldne fotografiske sonen ("knappe lys").

"Det mesofotiske går ikke over i dyphavet, " sier Baldwin - bevisene er avgjørende. ”Det er en tidligere ukjent sone som overbryter gapet mellom disse to. Det er hva denne nye sjeldne sonen er. ”

Mange av artene i det sjeldne var ikke kjent, og krevde merking og klassifisering på direkten av vitenskapsteamet. I det store og hele var fiskene her mye nærmere beslektet med grunne revfisker enn dyphavets skapninger. "Vi så ikke fiskfisker og viperfisker og andre dyphavs-ting, " sier Baldwin.

Innenfor det sjeldne bildet festet teamet to distinkte, men beslektede underklynger av arter, noe som førte til en "øvre rarifotisk" og "nedre rarifotisk" dikotomi som pent gjenspeiler den øvre og nedre mesofotiske. Denne sammenbruddet kan imidlertid bli gjenstand for revisjon etter hvert som hele omfanget av det sjeldne bildet blir kjent. Akkurat nå er teamet sikre på at den nylig navngitte sonen trenger inn i minst 1 000 fot i dybden - men det er ganske mulig sjeldne arter som ikke gir plass for dyphavsfisk før et punkt betydelig utenfor det.

For ferdigstillelseens skyld, oppfant teamet også et navn på den tidligere anonyme regionen som strekker seg fra overflaten til en dybde på 130 fot: den høydefotiske sonen ("høyt lys").

Rarifotiske arter En prøve av de mange fargerike artene som kaller den rarifotiske sonen deres hjem. (CC Baldwin, DR Robinson, Patrick Colin)

Selv om det er spennende på egenhånd, vil Baldwins overhaling av det zonale klassifiseringssystemet sannsynligvis også bane vei for en mer nøyaktig oppfølgingsvitenskap - særlig forskning om temperatureffekten på vandrende bevegelser av fisk.

DROP-teamet har overvåket temperaturen i vannet utenfor Curaçao siden nesten prosjektets oppstart. Elleve oseanografiske termometre mellom 50 og 800 fot i dybden har kontinuerlig gitt temperaturdata på revhellingen i årevis. Nå, med alle de nye artene og dybdedataene som er lagt ut i den sjeldne fotografiske studien, har Baldwins kohort en fantastisk mulighet til å anvende temperaturdataene på en måte som tidligere var umulig.

"Vi begynner å legge over temperaturdataene for disse dybdeprofilene til fiskearter, " sier Baldwin, "for å prøve å komme opp med hver arts foretrukne temperaturregime. Det vi ønsker å vite er om fiskearter beveger seg dypere som svar på oppvarmende overflatevann. ”

Det har blitt godt kjent i nyere litteratur at fisker er i stand til å endre breddegrader som svar på stigende temperaturer, men Baldwin ønsker å vite om fisker i nærheten av ekvator - som for å unnslippe overflødig varme på denne måten ville være mindre mulig - endrer dybde i stedet.

"Hvis du bor i tropene, " sier Baldwin, "kan det hende du må gå et stykke nord eller sør for å komme til kjøligere vann, men du må bare gå noen meter dypere." DROP har allerede avdekket gobyarter som for lenge siden forgrenet seg fra sine grunne rev-forfedre for å stige ned til kjøligere vann, så Baldwin tror det er sannsynlig at moderne fisker gjør det samme trekket som svar på klimaendringer. Klassifiseringen av den sjeldne sonen vil gjøre slike migrasjonsmønstre mye lettere å oppdage og forstå.

Like begeistrende for Baldwin er den hyppige oppdagelsen av nye arter i regionen, som fortsetter i dag frem til i dag, og som sannsynligvis bare vil øke når teamet tar Curasubfeltturer lenger og lenger fra Curaçao fastlandet. Når det en gang var begrenset til en forsvinnende liten operasjonsdyktig sjø (omtrent en tiendedel av en kvadratkilometer i området) langs Curaçao-skjæringshellingen, har teamet nå tilgang til et stort skip som de kan hente Curasub til destinasjoner de velger . Gitt det fantastiske mangfoldet av liv som DROP har avdekket selv i den smale delen av Curaçao-skjæret, er disse turene sikre på å få mange ferske funn nedover veien.

(En nylig oppdaget Curaçao-art som Baldwin er opptatt av å døpe, er en slående rarifotisk sjambass i slekten Baldwinella, som ichthyologene Phil Heemstra og Bill Anderson titlet til ære for henne tilbake i 2012. ”Jeg vil sannsynligvis nevne den for en veldig stor giver, "Sier Baldwin med en humring." Det er en virkelig vakker fisk. ")

Baldwin har utforsket havene en god stund nå, men hennes lidenskap for marinbiologi er utbredt. Ansvarlig for dybde, sier hun, “Mer enn 95 prosent av det beboelige arealet på planeten er i verdenshavene. Og vi har undersøkt mindre enn fem prosent av det. For meg er det bare utrolig. ”

"Artikler som denne i naturen hjelper folk til å forstå hvor lite vi vet om havet, " sier Baldwin. "Og når vi beskriver nye arter, som lar folk få vite at det fortsatt er mye å lære."

Hvordan et team av forskyvede bundne forskere omdefinerte Reef økosystemer