https://frosthead.com

Elegantne tööriist nimega Squidpop, mida teadlased soovivad koguda

Laskudes kerkib mu alla minu alla türkiissinine vesi. Olen sukeldunud Belize'is Carrie Bow Cay Field Stationi ümbritsevates vetes rohkem kui 20 aastat, nii et olen selle sukeldumise ka varem teinud. Kuid igal sukeldumisel võib olla oma üllatusi. Esialgu ei näe ma midagi muud kui liiv, tolmune kuupilt, millel näib olevat elu .

Põhja puudutades on minu ümbritsev maailm vaatepilt varjatud, kuna vee tihedus peatab minu uimede poolt löödud pisikesed osakesed. Varsti nähtavus tühjeneb ja ma näen, et see pole üldse kõrb, vaid rada. Kummalised rajad, mis liiva ristuvad, vihjavad meie otsitavale elurikkusele. Midagi kulutab palju energiat kuhugi minemiseks. Siiski ei ole aega loomade jälitamiseks, meil on täita väga konkreetne ülesanne.

Mere ülemaailmse maavaatluskeskuse (MarineGEO) sukeldujate meeskond töötab Kariibi mere vetes. Smithsoniani Tennenbaumi merevaatluskeskuste võrgustiku juhtimisel on see esimene pikaajaline ülemaailmne teadusprogramm, mis annab enneolematu ülevaate meie ranniku ookeanide ökoloogiast ja bioloogilisest mitmekesisusest kogu maailmas.

MarineGEO on pühendatud meie rannikualade ökosüsteemide bioloogia ja ökoloogia uurimisele, mis on ookeani kriitiline piirkond, kus mereelud on kõige rikkalikumad ja inimtegevuse mõju kõige tugevam. Vaatluskeskus loodi arusaamisega, et vajame andmeid rannikualade merebioloogia kohta suures geograafilises mastaabis ja pika aja jooksul, et lahendada mõned kõige olulisemad probleemid, millega merekeskkond täna silmitsi seisab - ülepüük, reostus ja kliimamuutused. Selle teabe ulatus ja põhjalikkus võib paljastada liikide leviku globaalseid mustreid, inimtegevuse mõju loomakooslustele ja bioloogilise mitmekesisuse rolli tervislike ökosüsteemide säilitamisel.

Konks Kummalised rajad, mis liiva ristuvad, vihjavad meie otsitavale elurikkusele. Midagi kulutab palju energiat kuhugi minemiseks. (Laurie M. Penland)

Kuigi MarineGEO on pühendunud mõnele neist tähelepanekutest lähenedes kõige kaasaegsematele meetoditele, on selle üheks tugevuseks ülemaailmse bioloogilise mitmekesisuse võrgustikuna väga lihtsate katsete kasutamine, mida saab kasutada suures mahus, kasutades põhimaterjale koos minimaalne koolitus. See avab kohe ukse teistele uurimisjaamadele ja akadeemilistele asutustele, samuti kodanikuteadlastele ja kooligruppidele.

Selle uuringu jaoks võtame kasutusele MarineGEO tööriistakasti proovitud ja tõelise tööhobuse - lihtsa söödapulga (avaldatud hiljuti ajakirjas PLOS-ONE), mis on tuntud kui Squidpop ehk kalmaari pulgakomm.

See koosneb õhukesest klaaskiust vardast, mille pikkus on umbes 18 tolli ja mille ühes otsas on kinnitatud väike tükk kalmaarikude - umbes sama suur kui tavalisel paber augulisel augul. Jälgime, kui palju kohalikud kalad kalmareid standardiseeritud aja jooksul tarbivad, ja võrdleme seda teavet võrgulõksude ja visuaalsete vaatluste või röövloomade jäädvustavate kaamerate abil kalakommuunile teadaolevaga.

Suuremate piirkondade kohta andmete kogumiseks plaanib MarineGEO eelseisval ülemaailmsel ookeanide päeval, 8. juunil 2016 rakendada oravahammustuskaarte nimega squidpop blitz.

Eesmärk on kalmaaride paigutamine võimalikult paljudesse piirkondadesse ja elupaigatüüpidesse.

MarineGEO ja teised partnerid, sealhulgas ülemaailmse mererohute võrgustiku Zostera Experimental Network (ZEN) liikmed, hakkavad kalmaraid kogu maailmas kasutama. See on esimene omamoodi rannikukeskkonna röövloomade kooskõlastatud vaatluste osas. Kogu suve jooksul kordavad kõik partnerid neid juurutusi, mis annab röövloomaandmetest selgema ülevaate kui meil kunagi varem olnud. Lisateavet squidpops ja Ocean Bitemap kohta leiate veebis, sealhulgas juhiseid oma squidpopi juurutamiseks.

Nende kalmarapopi uuringute võrdlus elupaigaandmete ja kaitsestaatuse andmetega annab väärtusliku vihje selle kohta, millised omadused võimaldavad mereelupaikadel korralikult toimida, eriti kui inimtegevus on jätkuvalt häiritud.

Minu kolleeg, MarineGEO kesgatehnik ja välibioloog Ross Whippo jõuab põhja kõigest hetk pärast seda, kui ma seda teen, ja paneb kasutuselevõtu ettevalmistamise ajal kiiresti üles tema varustuse, sealhulgas kimbu kalmaarid. Esmalt istutab ta aga liiva sisse PVC-torule kinnitatud videokaamera.

Kuigi kalmaari test on suunatud peamiselt röövkaladele, elab selles piirkonnas palju muud tüüpi kalu.

Kui Ross seadistab kaamera, paneb meid ringi suur remora. Nendel põnevatel kaladel on pea peal lame ovaalne imemisketas, mis võimaldab neil teiste loomade külge kinnituda. Tavaliselt nähakse neid haide külge kleepumas, kuigi varem pildistati samas kohas merikilpkonna, millel rippus paar eemaldumist. Olen neid mitu korda oma uimede ja akvaariumi külge klammerdunud ja pean neid väga toredaks.

Minu kolleeg Ross Whippo, MarineGEO kesgatehnik ja põllumajanduse bioloog, jõuab põhjateni pärast seda, kui ma seda tegin, ja paneb kasutuselevõtu ettevalmistamise ajal kiiresti üles tema seadmed, sealhulgas kimp kalmaari. (Laurie M. Penland) Ross istutab liiva sisse PVC-torule kinnitatud videokaamera. (Ross Whippo) Kui Ross seadistab kaamera, paneb meid ringi suur remora. Nendel põnevatel kaladel on pea peal lame ovaalne imemisketas, mis võimaldab neil teiste loomade külge kinnituda. (Laurie M. Penland) Tavaliselt nähakse neid haide külge kleepumas, kuigi varem pildistati samas kohas merikilpkonna, millel rippus paar eemaldumist. (Ross Whippo)

Need on enamasti kahjutud, kuid Rossile ei meeldi, kui see siin ripub, kuna tundub, et see otsib head kinnituskohta. Kalmaaride kasutuselevõtu lihtsus selgub, kui ujume kaamerast (ja eemaldustest) eemale ja hakkame neid liiva sisse istutama umbes kuue jala kaugusel. Kui kõik 25 järjestikku on istutatud, on meil aega tappa.

Meie ülesanne on nüüd lahkuda tund aega uuringukohast, et võimaldada röövloomade tekkimist.

Toiduahela tipus on röövloomadel oluline roll ökosüsteemi kontrollimisel. Need on peamine tapmisvahend, määrates kindlaks konkreetses piirkonnas elavate organismide arvu ja tüübid. Mitmekülgsete röövloomade arvukus võib põhjustada teistsuguse loomarühma kui suhteliselt kiskjavabades tsoonides. See võib muutuda sõltuvalt aastaajast, elupaigatüübist ja inimese mõjust uuringualale.

Toiduahela tipus on röövloomadel oluline roll ökosüsteemi kontrollimisel. Need on peamine tapmisvahend, määrates kindlaks konkreetses piirkonnas elavate organismide arvu ja tüübid. Mitmekülgsete röövloomade arvukus võib põhjustada teistsuguse loomarühma kui suhteliselt kiskjavabades tsoonides. See võib muutuda sõltuvalt aastaajast, elupaigatüübist ja inimese mõjust uuringualale.

Tervislikes korallrahu süsteemides näeme sageli arvukalt suuri kiskjaid ja ka teisi väiksemaid kõigesööjaid kalu. Kuid liivastes elupaikades, nagu näiteks meie külastatavas, ootame vähem röövkalu. Tarbitud kalmaaride arv aitab kinnitada, kas meie ennustused on õiged. Nende andmete põhjal saame kindlaks teha, kui olulised röövloomad võivad teatud elupaigas aja jooksul olla.

MarineGEO-l on praegu partnereid Põhja- ja Lõuna-Ameerika rannikutest kuni Vaikse ookeani rannikuni, sealhulgas Smithsoni jaamad Marylandis, Floridas, Belize'is ja Panamas, Hawaii ülikool Manoas, Romburg-Tiburoni keskus San Francisco lahes ja Hakai. Instituut Briti Columbias, plaanis on laieneda Tasmaania, Hongkongi ja Singapuri ülikoolidesse.

Kõik need kohad pakuvad uut võimalust koguda koordineeritud andmeid röövkoguse rõhu kohta kalmaaride abil, aga ka võimalust luua kohalikke võrgustikke, jõuda aktiivse osalemiseni kogukonnaga. MarineGEO on juhendanud kalmaaride kasutuselevõttu paljudes rühmades - programmist Three Seas, haridusprogrammist, mis koolitab mereteadlaste järgmist põlvkonda, kuni keskkooliõpilaseni, kes võitis oma kooli teadusmessi, kasutades kalmareid, et võrrelda kalurikitsust kohaliku mere piirkonnas elupaiku.

Tunnikese möödumist oodates ujumasime saidi servade vahel märkmeid tehes. Siis näen, mis paneb rajad liiva: kägistama. Need koomilise välimusega molluskid on Kariibi mere piirkonnas tavalised. Nende silmad torkavad vartest välja suurte, roosade, ilusate kestade seest ja liiguvad korraga lifti ja klapiga mööda ühte “sammu”, jättes jäljed liiva sisse. Selliste kohmakate ja aeglaste liigutustega hämmastab mind, kui kaugele nad sõidavad.

Saab selgeks, et see kuupaik kujutab endast tegelikult elu.

Kui suurem osa selle piirkonna mere bioloogilisest mitmekesisusest on piiratud korallrifidega, on piirkonna erinevad elupaigad omavahel seotud. Karid, liivalaigud, mererohumaad ja mangroovimetsad hõlmavad kattuvaid kala- ja selgrootute kooslusi, kes liiguvad ühest elupaigast teise sõltuvalt sellistest teguritest nagu hooajalisus, päev-öö tsüklid, söötmine ja paljunemine ning eluetapid.

Sageli näeme mangroovimetsade juurte poolt pakutavas kaitses ja nende seas palju rohkem teatud liikide noorkalade riffi kalu kui mujal. Siin liivasel põhjas näeme häbemeid, irinaid ja habemeid, mida arvestatakse visuaalse kalauuringuga, mille teised MarineGEO meeskonna liikmed viivad Tasmaania ülikooli teadlastega läbi projekti nimega Reef Life Survey, mis jälgib kalade bioloogilist mitmekesisust globaalses mastaabis.

See on peamine põhjus kalmaaride paigutamiseks erinevatesse elupaigatüüpidesse. Igal elupaigal võib olla oma röövimismustrid, mis võivad varieeruda näiteks liivakoha ja mererohumaa vahel, mis võivad tegelikult geograafiliselt üsna lähedased olla.

Pärast tunni möödumist ujume tagasi oma õppekohta ja loendame, mitu kalmaari on ära tarbitud. Ross ujub mööda kalmaaride joont, märkides andmed sukeldumisplaadile. Jälgin tagantpoolt ja loen, et 25-st puuduvad viis kalmaari tükki. Pole paha koha jaoks, mis esmapilgul nägi olevat midagi muud kui mahajäetud kuupilt, kuid pole siiski nii aktiivne kui kohalikud rifid, kus näeme regulaarselt kõigi 25 kalmaari tükid ühe tunni jooksul. Mõnikord kaovad need enne, kui me need kõik välja paneme.

See katse pole veel läbi. Jätame kalmaarlased maha, et järgmisel päeval toitu saada, et arvestada röövloomade öise toitumisega. Kordame seda sama ülesannet nädala jooksul ikka ja jälle nii kalmaaride kui ka taimpuppidega.

Plantpops on üks katsetest, mida MarineGEO arendab kalmaari eksperimendi komplimentideks. Taimetipud on trossid, mille keermedesse on keermestatud erinevat tüüpi veetaimed. Samal ajal kui kalmarapid tegelevad röövloomadega, tegelevad taimpüüd taimtoiduliste loomade või taimede tarbimisega loomade poolt. Taimi söövad loomad on peamine lüli taimede fotosünteesi ja toiduvõrgu kõrgema taseme vahel. Veetaimede tarbimise kiiruse määramise kaudu saame teada ökosüsteemi tervise ja toimimise kohta. Sarnaselt kalmaaridega plaanime neid katseid pika aja jooksul korrata kogu maailmas. Need andmed aitavad meil dokumenteerida elupaiga tarbimismäära ja veetaimede eelistusi kogu maailmas ning võimaldavad meil kindlaks teha muutused elupaikade tervises.

Veetaimede tarbimise kiiruse määramise kaudu saame teada ökosüsteemi tervise ja toimimise kohta. (Zach Foltz) Sarnaselt kalmaaridega plaanime neid katseid pika aja jooksul korrata kogu maailmas. (Laurie M. Penland) Jälgides konkreetses kohas kogu mitmekesisust, sealhulgas liike, nagu meie sõber Remora, paigutab see kalmaaride andmed konteksti. (Laurie M. Penland) Enne kui tõusen üles ja jätan oma nüüd tuttava kuupaiga maha, märkan lahutavat meeldetuletust mere bioloogilisest mitmekesisusest - liivases põhjas puhkenud kuuse tigu munakott. (Laurie M. Penland)

Andmete kogumine on alles väljakutse algus. Kui see kõik kokku viia, on MarineGEO meeskonna järgmine samm ühtne röövkaart.

Üks MarineGEO peamisi eesmärke on muuta kogu kogutud andmed vabalt juurdepääsetavaks. Kõigi squidpopi kogude tulemused on lõpuks veebis kättesaadavad, samuti terve komplekt muid andmeid, sealhulgas veeolude ja kõigi MarineGEO osalejate saitide bioloogilised andmed.

Kui Ross ja mina naaseme fotoaparaati koguma, ilmub uuesti meie kord ja järgneb meile mõnda aega. Jälgides konkreetses kohas kogu mitmekesisust, sealhulgas liike, nagu meie sõber Remora, paigutab see kalmaaride andmed konteksti. Elupaigad on midagi enamat kui lihtsalt kiskjad, nii et märkides, kes seal ja millal on, annab terviklikuma ülevaate keskkonnast ja kuidas see reageerib kiirenevatele muutustele, mis toimuvad meie ookeanide rannikualadel. Enne kui tõusen üles ja jätan oma nüüd tuttava kuupaiga maha, märkan lahutavat meeldetuletust mere bioloogilisest mitmekesisusest - liivases põhjas puhkenud kuuse tigu munakott.

Loodetavasti kogub kalmaaride kasutuselevõtt piisavalt andmeid, et suunata meid vastusele palju suuremale küsimusele, kuidas järgmine põlvkond meie ranniku ookeanide tulevaste tingimustega hakkama saab?

Elegantne tööriist nimega Squidpop, mida teadlased soovivad koguda