Egy balzsamos reggel Luzon szigetéről, a Fülöp-szigeteki szigetcsoport legnagyobb földmérőjéről, visszahúztam egy keskeny testű hajót búvárfelszereléssel, és leereszkedtem a Batangas-öbölbe. A fény a türkiz és a borszöld között árnyékolódott, amint a felület visszahúzódott. 85 lábnál öt felszálló búvárral kivezettem testüket, tömlők, acéltartályok és kamerák mechanikus köpenyébe burkolva - fejenként több mint 100 font fogaskereket. Bart Shepherd, a bionikus kvintett egyik tagja, átadott nekem egy hálózsákot, amely mintadarabokkal ragyogott, mindegyik állat a saját műanyag zacskójában húzódott, mint egy hógömb tartalma. Az állatokon belül néztem: élénk narancssárga huzalkorallok, átlátszó fésű zselék, gobies, legfeljebb fenyő tű. Ezen organizmusok egy részét a tudomány soha nem írta le.
kapcsolodo tartalom
- Hogyan alakíthatta meg a víz alatti tudósok egy csoportja a zátony ökoszisztémáit?
A felfedezetlen fajok a Twilight Zone-ban, a mélytengeri zátonyok globális sávjában találhatók, amelyet kevés látogatással és kevésbé értenek meg. A korallzátonyok, amelyek uralják a népképzetet - és a tudományos irodalom - sekély, napfényes kertek, akár amatőr búvárok számára is elérhetőek. Süllyedj körülbelül 130 láb alá, és el fogod találni magad egy új homályos világban. Ismert kemény korallok adják a technicolor lágy testű korallokat, amelyek hullámoznak a jelenlegi állapotban, mint a Szeuszzi láz álmai. A papagájhal és a nyúl halvány basszusállatokra és szemüveges mókushalra enged. A Twilight-zóna, amelyet a kutatók mezofotikus vagy „középfény” zónának hívnak, a növényi élet zátonyának hiánya, a plankton-evők és a húsevők királysága.
„ Nagyon félelmetes, ha leesik a hajó oldaláról, és szabadon eshet egy olyan helyre, ahol még soha senki sem volt.” - mondta Shepherd, a Kaliforniai Tudományos Akadémia akvárium igazgatója, amikor már felszínre kerültünk és visszatértünk a merülőcsónakhoz., egy hagyományos Phillipines kézműves, amelyet bangkának hívnak . Miután öt órán át víz alatt volt, a mélységben, amelynek nyomása meghaladta a 200 font / négyzetmétert, a Pásztor úgy tűnt, hogy kifolyott, de elégedett. "Szeretem, hogy ezt megteheted ezen a bolygón" - mondta.
A korallzátonyok a világ leginkább veszélyeztetett élőhelyei közé tartoznak: az éghajlatváltozás által keltett stressz, a túlhalászás által fosztogatott, a szennyezés által mérgezett. De miközben a természetvédelem a korall okához vezetett, a mély zátonyok régóta maradtak szem elől és az elmén. Az elmúlt évtizedben ez változni kezdett: 2010 óta több mint 500 publikáció jelent meg a mezofotikus zátonyokról, kétszer annyi, mint az elmúlt 50 évben együttesen. Most egyre világosabbá válik, hogy a világ mezofotikus zónái a tengeri biológiai sokféleség aránytalan részét hordozzák.
A bőséges és bizarr biodiverzitásukban a világ alkonyzónái semmi olyanra nem hasonlítanak, mint a tenger alatti szigetek. Darwin óta a biológusok felismerték, hogy a földi szigetek speciális üstök - és amint azt David Quammen a tudományos író egyszer állította: „a földrajzi elszigeteltség az evolúció lendülete”. Ahogyan a Galapagos egyedi pintyekkel és teknősökkel teli, úgy a világ A szürkületi zónák a mély, kifolyólag endemikus fajok szigeteiként működnek egyedül.
A tudomány növekvő megértése a mezofotikus zónáról nehezen nyert. Csak egy maroknyi elit műszaki búvár képes átjutni a Twilight Zone zavaros szakadékaiba. "Legfontosabb gondolatod, amikor odalent lent" - mondta Luiz Rocha, a Kaliforniai Akadémia halak kurátora és az expedíció társvezetője - azon a este, "életben tartja".
Kevés tudós fordított figyelmet még fel nem fedezett zátonyokra, mint Rocha, Shepherd és csapata. 2013 óta a Kaliforniai Akadémia kutatási expedíciókat rendezett a Twilight Zónákba olyan helyeken, mint Vanuatu, Pulau, Húsvét-sziget és Brazília. Tavaly nyáron egy hétig csatlakoztam a csapathoz a Fülöp-szigetek Verde Island Passage mentén, egy keskeny szoros mentén, ahol az ütköző áramlatok táplálják a bolygó leggazdagabb tengeri élőhelyeit. Az Akadémia kilenc fős személyzete egy sor sürgetõ kérdésre kereste a választ: Milyen fajok gyakori a mezofotikus zónában? Hogyan kapcsolódnak a mély zátonyok sekély társaikhoz?
És ami a legfontosabb: Mire lesz szükség az olyan ökoszisztéma megőrzéséhez, amely olyan homályos, hogy csak kevés ember rájön, hogy létezik?
Egy új pillangóhalfaj, amelyet a Kaliforniai Akadémia búvárcsapata fedez fel. (Luiz Rocha / Kaliforniai Tudományos Akadémia) A modern tenger alatti felfedezés 1943-ból származik, amikor Jacques-Yves Cousteau együttműködött Emile Gagnan mérnökkel az Aqua-Lung létrehozásában. Megállapításuk, a légszennyező készülék, amely búvárok számára biztosítja a sűrített gáz palackot, a modern búvárkodáshoz és a tengerkutatás aranykorához vezetett: Végül a tudósok felfedezhetik a tengert anélkül, hogy a tömlők a felszínre lettek volna kötve. "Éjszaka gyakran láttam repülni azzal, hogy szárnyaként kinyújtottam a karomat" - írta Cousteau 1953-ban , a Csendes világ című emlékiratában. "Most szárnyak nélkül repültem."
A valóságban azonban Cousteau szárnyai még mindig le voltak vágva. A hagyományos búvárkodás határai körülbelül 120 láb; mélyebbre szálljon le, és elég életveszélyes rosszulléttel kell szembenéznie, hogy kitöltse az orvosi tankönyvet. Kevés ember jobban érti a mély zátony felfedezésének veszélyeit, mint Richard Pyle, a hawai állattan, akit ideiglenesen megbénítottak a dekompressziós betegség közel halálos kimenetele - a kanyargóknak nevezett félelmetes állapot, amelyet a búvárok véráramában lévő nitrogénbuborékok növekedése okozott. a túl gyors emelkedések során - halakat üldözve Palau-ban 1986-ban.
Noha 19 éves Pyle egy évig sétált egy nádszállal, halálos kefe csak megerősítette a mélységi látogatás vágyát. Az 1980-as évek végén ő és mások a tengeri búvárkodási technikákat adaptálták a zátonykutatáshoz, és elindítottak egy technológiai forradalmat, amely először nyitotta meg a Twilight Zone-t a tanulmányozáshoz.
Erőfeszítéseik átalakították a korallzátony szerkezetének koncepcióját. „A mezofotikus zátony az élőhely 80% -ának bizonyult” - csodálkozik ma Pyle. "Évtizedek óta a korallzátonyok felé néztünk visszafelé."
Noha Pyle újításai lehetővé tették a Twilight Zone feltárását - „az embereknek nehezebb hülye hibákat követni és megölni magukat” - mondta. - Ez továbbra is félelmetes technikai kihívás, amint azt felfedeztem, amikor meglátogattam a Kaliforniai Akadémia legénységét a Fülöp-szigeteken. A Twilight Zone nyomás alatt álló környezetében a jó öreg levegő mérgezővé válik: a normál oxigénkoncentráció rohamokat válthat ki, míg a nitrogén olyan narkotikus lehet, amely annyira zavaróvá válik, hogy az ujjaira kettő és kettő hozzáadása ugyanolyan kihívást jelent, mint az elméleti fizika. E toxikus hatások kiküszöbölése érdekében a búvárok speciálisan kevert gázkoktétet lélegeznek be, amelynek elsődleges alkotóeleme a hélium.
Ennek oka van, hogy Bart Shepherd és a Kaliforniai Akadémia többi búvárok olyan súlyosnak tűntek a gépekkel: Életük egy finoman kalibrált felszerelés akkumulátorától függ. A légzőkészülékek minden kilégzést újrahasznosítanak; a mosóedények elfogják a gázmentesített szén-dioxidot kalcium-karbonáttá alakításával; A számítógépek pontos oxigénszívást fecskendeznek be a légcsövekbe. Mindegyik búvár három tartaléktartályt hordoz, arra az esetre, ha az újrafúvó meghibásodik, és nekik vissza kell vonulniuk a felszín felé.
A tavaly nyári merüléskor Mauritius Bell, az Akadémia merülésbiztonsági tisztének őrmestere kezdte a reggelt úgy, hogy a legénységgel átnézi az összes kínzó módot, amellyel a víz alatt elpusztulhatnak. "Nincs semmi triviális abban, amit csinálunk" - emlékeztette őket. "Ez olyan bonyolult, mint a búvárkodás."
A szürkületi merüléseket az idő tovább akadályozza. Minél mélyebbre megy, és minél hosszabb időt tölt a mélységben, annál több nitrogént vesz fel a test szövete, és annál nagyobb a rettegett kanyarodás veszélye. A legmélyebb merülésük során Shepherd, Rocha és csapattársaik legfeljebb 10 percet tölthetnek az alján, és minden leszállás őrült tülekedés lehet az állatok gyűjtésére, a halak számlálására és a videofelvétel készítésére, mielőtt a retinális kijelzőn villogó fény figyelmezteti őket drága idejükre. fel van.
A 10 napos Fülöp-szigeteki expedíció félúton a fáradtság csapódott be a csapatba, lopakodóan és nitrogénbuborékként viselve. A legénység két tucat korallmintát gyűjtött és egy helyi szállodai szobában lévő akváriumba engedte át őket, hogy esetlegesen visszajuthassanak Kaliforniába. Kísérletesebbek voltak az elsődleges célpontjai: fésű gerinctelenek, úgynevezett fésűzsellék, amelyeket a csapat „sea Peeps” -nek neveztek, mert hasonlítanak a nyuszi alakú pillecukorhoz.
A korábbi expedíciók során a fésűzselé gyakorlatilag minden felületet díszített Batangas-öböl mezofotikus zónájában. Most már egyetlen kesztyűs kézzel meg tudja számolni őket. A megmagyarázhatatlan távollétük úgy tűnt, hogy megkísértette Shepherd-et és Rocha-t, egy pillanatig emlékeztető arra, hogy keveset tudtak a Twilight-övezet lakosságairól.
„Tavaly összegyűjthettünk volna 50 tengeri takarmányt egy merüléssel” - sóhajtott fel Rocha azon az estén, miközben hevesen leült a szálloda tornácára, sört a kezében. Felnyögött egy hang, amely frusztráció és kimerültség jegyzeteit tartalmazta. „Úgy érzem, hogy egy gerenda fölé lógtam és egy baseball ütővel ütöttem.” Rocha kinyitotta laptopját, hogy átnézze a napi fényképeket, és gyorsan felvidította a Grammatonotus brianne látványát, egy basszusgombát egy lángoló farokkal és naplemente színű karjaival . egy hal, amelyet kollégái csak az előző évet írtak le. „Körülbelül 15 új faj van, amelyeket most le kell írnunk a sorban” - mondta.
Ha bárki képes elviselni a Twilight Zone büntetését, akkor Rocha, a jókedvű brazil, aki úgy döntött, hogy biológus lett, amikor egy harmadik osztályú tanár tartályba töltött kölykökkel. A brazil halbiológusok többsége vonzza az Amazonot; Rocha egy utat tett a folyó felé, és úgy döntött, hogy inkább a sós vizet kívánja tanulmányozni. A főiskolán gyakran három órás motorcsónakot pilótazott a tengeren, és 70 méterre ballagott normál levegőn, ugyanaz a kockázatos üzlet, amely majdnem megölte Richard Pyle-t. - Őrült búvárkodás volt - nevetett kis megbánással.
Végül a tudás iránta felülírja az önmegőrzési ösztönét. "A búvárkodás óta az én törekvésem az volt, hogy új fajokat keressek, megértsem, miért és mennyire változatosak a zátonyok, és hogyan mozognak fajai egymással" - mondta. És ezt az alapvető ökológiai kutatást sehol nem hajtja végre inkább bosszantóan - vagy fontosabbá -, mint a félhomályban.
Ilyen élénk narancssárga kupás korallok élnek függőleges felületeken, és hatalmas mélységekbe engednek barlangokat. (Luiz Rocha / Kaliforniai Tudományos Akadémia) Virágos megjelenésük ellenére a korallok állatok. De ők is a szimbiotikus kapcsolat felének: Sok korall mikroszkopikus algákat helyez el, az úgynevezett zooxanthellae-ket, fotoszintetizáló növényeket, amelyek gazdasereteiket menedékkért cserélik.
Ez egy finom partnerség. Amikor a víz hőmérséklete túl magasra emelkedik, a hőhatású korallok kiszabadítják háztulajdonosukat, kísértetiesre fehérekké válnak, és végül meghalnak. Fehérítésnek nevezett káros jelenség. A klíma melegedésével a fehérítés gyakoribb lett. A 2014-től 2017-ig elhúzódó forró szakasz a világ zátonyának 70 százalékát sújtotta, és az ausztráliai Nagy Barrier-zátony néhány sarkában elpusztította a korall több mint 80 százalékát. A katasztrófa következményei évekig megmaradnak.
Ahol a mély zátonyok illenek ebbe a komor képbe, már régóta lenyűgöző forrás. 1996-ban Peter Glynn, a Miami Egyetem korall tudósa elindította a fehérítés okairól szóló spekulációt. Megállapítva, hogy a vízhőmérsékletek a napsütéses sekélyekben magasabbak voltak, Glynn azt állította, hogy a hűvösebb mezofotikus mélység „menedéket kínálhat a korallpopulációk számára”, biztosítva egy erődítményt, ahol a zátonylakók elfoglalhatják az idejüket, amikor a felszíni viszonyok túl melegek voltak kezelhetők.
Egy kutatók körében azóta megvizsgálták a Mély Zátony Refugia Hipotézist, és megvizsgálták, hogy a Twilight-övezet biztonságot nyújthat-e nemcsak a fehérítés, hanem más felszíni stresszhatók, például hurrikánok, szennyezés és túlhalászás esetén is. Az eredmények vegyesek. Míg a karibi hurrikánok elpusztították a felszíni korallokat és megmentették a mélyeket - ez a hipotézis kedvező pontja -, egyes mezofotikus zátonyok valószínűleg hajlamosabbak a fehérítésre, talán azért, mert a felszíni korallok jobban alkalmazkodnak a forró vízhez.
2017-ben egy Pim Bongaerts, a Queenslandi Egyetem korallbiológusának vezetésével működő kutatócsoport megállapította, hogy a Bermudan mély zátonyok csészealjak koralljai genetikailag különböznek a sekélyektől, ami arra utal, hogy a különböző mélységű populációk ritkán keverednek egymással. "Általános következtetésem az, hogy a Refugia hipotézis bizonyos fajok szempontjából rendkívül releváns lehet, de hogy csak korlátozott szerepet játszhat az egész ökoszisztémában" - mondta nekem Bongaerts. "Ez bonyolultabb, mint egy egyszerű igaz vagy hamis válasz."
A Kaliforniai Akadémia adatai eddig a Refugia hipotézis elleni sztrájkot jelentették. Ahelyett, hogy a fenti sekélyű fajokat megosztanák, Rocha és munkatársai azt tapasztalták, hogy a mezofotikus zátonyokat elsősorban a mély életre szakosodott egyedi halak foglalják el. A Twilight-övezet lakói olyan furcsaságokat tartalmaznak, mint a kis tündérkosár ( Sacura parva ), egy rózsaszínű és sárga-ékszer, amelyet soha nem fényképeztek vadonban, amíg Rocha 2017-ben el nem készítette a képet. A Pásztor bizonyos mélységben olyan megbízhatóan látja a mezofotikus halakat, hogy tudja, milyen messzire érkezett anélkül, hogy a számítógépével kellene konzultálnia.
Más szavakkal: Lehet, hogy a zónák halai nem kapcsolódnak eléggé ahhoz, hogy a refugium hatás érvényesüljön. "Még azoknak a halaknak is, amelyek mind a sekélyes, mind a mély mezofotikus zónában fel vannak tüntetve, óriási előnyben vannak az egyik vagy a másik" - mondta nekem Hudson Pinheiro, a búvárcsoport ichtiológiai doktorandusa.
A mély zátonyok nemcsak kevés fajt osztanak meg a sekélyes növényekkel, és úgy tűnik, hogy sok faj sem oszlik meg egymással . Amikor az Akadémia csapata elhunyt a Húsvét-szigetet Twilight Zone-ban, szinte minden faj endemikus volt a régióban; Időközben sekély halainak csak körülbelül egynegyede volt endemikus. Más kutatók hasonló mintákat is megfigyeltek. Amikor Richard Pyle felmérte a hawaii Kure atollot, azt találta, hogy minden egyes mezofotikus hal egyedi volt a Hawaii-szigeteken.
Senki sem tudja megmagyarázni ezt a rendkívüli endemizmust, ám Pyle-nak van néhány ötlete. Az „Élőhely-perzisztencia-hipotézis” szerint a Twilight-övezet állatvilágának feltűnő egyediségét a történelmi éghajlatváltozás okozta. Amikor a jégkorszak elzárta a tengervizet és az óceánokat zsugorodott, a zuhanó tengerszint feletti sekély zátonyok átéltek és megölték lakóikat. Miután a jég megolvadt, és a sekélyek ismét elmerültek, a halak és a gerinctelen lárvák lebegtek más zátonyokról, hogy újból felszabadítsák az új élőhelyet. A Twilight Zone-zátonyok azonban túl mélyen feküdnek ahhoz, hogy kitettsék őket a hulló tengerek által, és így több idejük marad a lakosoknak, hogy különféle fajokká alakuljanak.
Minél mélyebbre merülünk, annál összetettebb mély zátonyokká válunk. Évente világosabbá válik, hogy a mély zátony nem monolit ökoszisztéma; ehelyett egy gradiens, az egymást átfedő élőhelyrétegek spektruma, amelyet különféle környezeti feltételek és állatközösségek jellemeznek. Például ebben a márciusban Smithsonian kutatói egy új zónát kereszteltek: a rariphotikus, vagyis “szűkös fény” zónát, amely éppen a mezofotikum alatt kezdődik, körülbelül 425 láb körül.
„A rariphotikus felfedezés valóban segít a mezofotikum pontosabb meghatározásában” - mutatott rám Carole Baldwin, a tanulmányt vezető zoológus. "A valódi alsó határ meghatározásához meg kell lépnie rajta."
A kutatók elkezdték felismerni a mély zátony egészségét veszélyeztető veszélyeket is. Bizonyos értelemben a Twilight Zone sebezhetősége a rendkívüli elérhetetlenségének eredménye. Az egész világon a természetvédők arra törekedtek, hogy megvédjék a sekélyes zátonyokat tengeri védett területek létrehozásával, olyan óceáni területekkel, amelyekben az emberi tevékenységek, például a halászat korlátozottak. Az MPA-kat gyakran a szabadidős búvárok lobbizják és finanszírozzák, akiknek turisztikai dollárai ösztönzik a közösségeket a zátonyok megőrzésére. De ki fogja megvédeni a zátonyokat túl mélyen a legtöbb búvárok számára?
Sajnos a Twilight Zone elhanyagolása például a légió. Miután a helyiek panaszkodtak az új-guineai parti zátonyok elpusztításával kapcsolatos bányászati hulladékokról, Richard Pyle undorral mondta nekem, hogy a társaság egyszerűen csak mélyebben dobja a hulladékot, „mert úgy gondolták, hogy ott minden, csak iszap és férgek”.
A Refugia hipotézis megfogalmazása óta, Pyle szerint, a jó szándékú biológusok arra támaszkodtak, hogy támogassák a fokozott Twilight Zone kutatást és védelmet. De ha kiderül, hogy a Twilight Zone nem refugium - ha nem a sekélyből származó emigránsok, hanem a saját furcsa és csodálatos teremtményei foglalják el, akkor ez nem csökkentené a megmentésének szükségességét, csupán megváltoztatja az indoklást. A mély zátonyok nem a sekély kiegészítők, hanem az evolúciós melegágyak, amelyek önálló védelmet igényelnek.
„A merülési csoportok megkérdezik a sekély zátonyok védelmét, a tudósok pedig ezt kérdezik, az érintett polgárok pedig ezt kérik.” Rocha egy nap a bangkánkban összerezzent, miközben megvizsgálta a felszerelését . Kocogott a maszkjában, dörzsölve a nyálát a sarkaiba, hogy elkerülje a ködképződést. - De a mély zátonyokra? Csak mi vagyunk. ”
A csoport által felfedezett, még nem nevezett homoki sügérfaj. (Luiz Rocha / Kaliforniai Tudományos Akadémia) Az utolsó napomban a Fülöp-szigeteken szünetet tartottam a Twilight Zone legénységének árnyékolása közben, hogy Nick Yim és Marisa Avila mellett felfedezhessem a Batangas-öböl látványát. Órákig merültünk a meleg, tompa sekélyekben, a napfény tengelyeiben, játszva a csészkorallok megragadó polipjein és az óriás kagyló márványozott ajkain. Egy káprázatos nudibranchok, ujjhosszú tengeri meztelen csigák, külső tengelyekkel hullámosodva, amelyek hullámszerűen hullámoztak, a zátony mentén húzódtak, és a párkányok alól kihúzott szemüvegszemüveg garnélarák.
Amikor belepillantottam egy hópehely moray angolna sárgakeretes szemébe, arra gondoltam, amit Bart Shepherd mondott nekem egy késő esti beszélgetés során a szállodában. A mezofotikus zátonyok egyedisége indokolttá tette a mélység megmentését - de még ennél is fenyegetőbbé tette a sekélyeket. "Ha a Refugium hipotézist megcáfolják, akkor nincs semmilyen biztonsági terv a sekélyes zátonyok vonatkozásában" - mutatott rá Shepherd. Ő és csapata évekig töltötte a világ mély zátonyának felmérését, ám véletlenül új érvre ütköztek a sekély megőrzése érdekében is. Mint egy esőerdő, amelyben a jaguárok a padlót tolják, miközben a tukánok a lombkoronán repülnek, a korallzátonyok háromdimenziós környezetben vannak - és ugyanolyan fontos fontolóra venni a függőleges megőrzést, mivel vízszintes.
Aznap este visszatértem az üdülőhelybe, és találkoztam Rocha-val, aki egyszerre szerkesztette a nap fényképeit, e-mailt küldött több országban több országban és Tweeting. - Ez biztosan a csúnya listámban van - motyogta, amikor egy nem írható szürke kislány megjelent a laptopban. Újra megérintette a billentyűzetet, és felugrott egy pillangóhalnak, testének csokoládébarna csíkkal és izzó fehér színű, uszonyai pedig fluoreszkáló sárga színűek.
- Mi az? - kérdeztem.
Rocha összehúzta a kezét, és örömmel összekulcsolta a kezét. - Ennek az embernek nincs neve - mondta. "Még."
