Ühel palsamal hommikul Filipiinide saarestiku suurima landimassiga Luzoni saarelt libisesin tagurpidi kitsast kerega puust paadiga alla ja laskusin Batangase lahte. Pinna taandumisel helendas türkiisist hernesroheliseks. 85 jalga kõrgusel tegutsesin viie tõusva sukeldujaga, nende keha oli ümbritsetud voolikute ning terasest paakide ja kaamerate mehaanilistesse kaparaatidesse - rohkem kui 100 naela käiku inimese kohta. Selle bioonilise kvinteti üks liige Bart Shepherd andis mulle üle proovieksemplari särava võrkkoti, iga loom libises oma kilekotti nagu lumekorpuse sisu. Kaalutasin loomi: erksad oranžid traatkorallid, diafüümsete kammkarbonaadide kobestid, gobisid mitte kauem kui männiokk. Mõnda neist organismidest polnud teadus kunagi kirjeldanud.
Seotud sisu
- Kuidas sukeldunud teadlaste meeskond mässu ökosüsteeme uuesti määratles
Avastamata liike leidub hämarikuvööndis - ülemaailmses süvamere riffide rühmas, mida on vähe külastatud ja vähem mõistetud. Korallrifid, mis domineerivad populaarses kujutluspildis - ja teaduskirjandus - on madalad, päikesevalguses aiad, kuhu pääsevad isegi amatöör sukeldujad. Valake siiski alla 130 jalga ja leiad end hämarast uuest maailmast. Tuttavad kõvad korallid annavad tehnoloorsetele pehmete kehadega korallidele, mis lainetavad praegusel ajal nagu Seusi palavikuunistused. Papagoikala ja jäneskala loovutavad helendavatele basslettidele ja prillisilmaga oravale. Videvikuvöönd, mida teadlaste jaoks nimetatakse mesofoopiliseks ehk keskmise valguse tsooniks, on riff, millel on taimede puudus, planktoni sööjate ja lihasööjate kuningriik.
" See on fantastiline, kui kukub paadi küljelt maha ja kukub vabalt kohta, kus keegi pole kunagi varem olnud, " rääkis California teaduste akadeemia akvaariumi direktor Shepherd mulle, kui me oleme juba pinnale jõudnud ja tagasi sukelduspaadi juurde naasnud., traditsiooniline Phillipinesi käsitöö nimega bangka . Pärast viis tundi vee all viibimist tundus lambakoer kuivendatud, kuid rahulolevana sügavusel, mille rõhk ületas 200 naela ruuttolli kohta. "Mulle meeldib, et saate sellel planeedil ikkagi hakkama saada, " ütles ta.
Korallriffid on ühed kõige vaesemaid elupaiku maailmas: kliimamuutused on stressis, ülepüütud, saastatud mürgitatud. Kuid kuigi looduskaitse on jõudnud korallide põhjuseni, on sügavad rifid pikka aega silmist ja mõistust väljas. Viimase kümnendi jooksul on see hakanud muutuma: mesofotootiliste riffide kohta on alates 2010. aastast avaldatud enam kui 500 artiklit, mis on üle kahe korra rohkem kui viimase 50 aasta jooksul. Nüüd on üha selgemaks muutumas, et maailma mesofoopilistes tsoonides on ebaproportsionaalselt suur osa mere bioloogilisest mitmekesisusest.
Oma rikkaliku ja veidra elurikkuse poolest ei meenuta maailma hämarad tsoonid mitte midagi nii palju kui merealused saared. Alates Darwini ajast on bioloogid tunnistanud, et maapealsed saared on eripärased katlad - nagu teaduskirjanik David Quammen kunagi ütles, on geograafiline eraldatus evolutsiooni hooratas. Nii nagu ka Galapagosid on ainulaadsete otste ja kilpkonnadega, nõnda ka kogu maailmas Videvikuvööndid toimivad oma üksinduse tõttu sügavate, endeemiliste liikide saarena.
Teaduse kasvav mõistmine mesofootilisest tsoonist on raskesti võidetav. Ainult käputäis eliidi tehnilisi sukeldujaid on võimeline hämaratesse kuristikesse tungima. "Teie kõrgeim mõte, kui olete seal all, " ütles California akadeemia kalade kuraator ja ekspeditsiooni kaasjuht Luiz Rocha mulle sel õhtul ", et hoiate ennast elus."
Vähesed teadlased on lasknud silmad uurimata riffidele rohkem kui Rocha, lambakoer ja nende meeskond. Alates 2013. aastast on California Akadeemia korraldanud hämaratesse piirkondadesse ekspeditsioonide sarja sellistes kohtades nagu Vanuatu, Pulau, Lihavõttesaar ja Brasiilia. Eelmisel suvel liitusin meeskonnaga nädala jooksul sukeldumisega mööda Filipiinide Verde saare passaaži, kitsast väina, kus põrkuvad hoovused toidavad planeedi rikkamaid mereelupaiku. Akadeemia üheksa inimese meeskond otsis vastuseid pakilistele küsimustele: Millised liigid esinevad mesofoopilises tsoonis? Kuidas ühendavad sügavad rifid nende madalate kolleegidega?
Ja mis kõige hädavajalikum: mida läheb vaja ökosüsteemi säilitamiseks nii varja, et vähesed inimesed saavad isegi aru, et see on olemas?
Uus liblikaliikide liik, mille avastas California Akadeemia sukeldumismeeskond. (Luiz Rocha / California Teaduste Akadeemia) Kaasaegse merealuse uurimise päritolu pärineb 1943. aastast, kui Jacques-Yves Cousteau tegi Aqua-Kopsi loomisel koostööd inseneri Emile Gagnaniga. Nende leiutis - hingamisaparaat, mis varustas suruõhusilindrist õhku sukeldujaid - tõi kaasa kaasaegse sukeldumise ja mereuuringute kuldajastu: Viimaks said teadlased merd uurida, ilma et nad voolikutega pinna külge oleksid seotud. "Öösel oli mul sageli visioone lendamisest, sirutades käsi tiibadena, " kirjutas Cousteau 1953. aastal oma memuaaris "Vaikne maailm ". "Nüüd lendasin ma ilma tiibadeta."
Tegelikkuses olid Cousteau tiivad siiski kärbitud. Tavalise akvaariumi piirid on umbes 120 jalga; laskuge sügavamale ja teil on meditsiinilise õpiku täitmiseks piisavalt eluohtlikke haigusi. Vähesed inimesed mõistavad sügava riffide uurimise ohtusid paremini kui Havai zooloog Richard Pyle, kes oli ajutiselt halvatud dekompressioonhaiguse peaaegu surmaga lõppenud löögi tagajärjel - kurvides tuntud hirmuäratav seisund, mida põhjustavad lämmastiku mullide suurenemine sukeldujate vereringes. liiga kiirete tõusude ajal - Palau ajal kala jälitades 1986. aastal.
Kuigi Pyle, kes oli siis 19-aastane, kõndis aasta jooksul suhkrurooga, tugevdas ta surmaga võsa vaid soovi sügavat külastada. 1980. aastate lõpus kohandas ta koos teistega mereväe sukeldumistehnikaid riffide uurimiseks, algatades tehnoloogilise revolutsiooni, mis avas Videviku tsooni esimest korda õppimiseks.
Nende pingutused suurendasid meie ettekujutust korallrifide struktuurist. "Mesofootiline riff osutus 80 protsendiks elupaigast, " imestab Pyle täna. "Aastakümneid oli meie vaade korallriffidele tagurpidi."
Ehkki Pyle'i uuendused tegid Videviku tsooni uurimise teostatavaks - “inimestel on raskem rumalaid vigu teha ja end tappa, ” ütles ta mulle, - see on endiselt hirmutav tehniline väljakutse, nagu avastasin, kui külastasin California Akadeemia meeskonda Filipiinidel. Videviku tsooni survestatud keskkonnas muutub vana hea õhk toksiliseks: Normaalsed hapniku kontsentratsioonid kutsuvad esile krampe, lämmastik võib aga muutuda narkootiliseks, nii et see segaks, et kahe ja kahe sõrme lisamine on sama keeruline kui teoreetiline füüsika. Selle toksilise mõju ületamiseks hingavad sukeldujad spetsiaalselt segatud gaasikokteili, mille peamine koostisosa on heelium.
Põhjus on selles, et Bart Shepherd ja teised California Akadeemia sukeldujad olid masinatega nii kaalutud: Nende elu sõltub peeneks kalibreeritud käigukasti akust. Taashingajad taaskasutavad iga väljahingamist; puhastuskanistrid hõivavad gaasita süsinikdioksiidi, muutes selle kaltsiumkarbonaadiks; arvutid süstivad õhuvoolikutesse täpset hapnikuvahtu. Igal sukeldujal on kolm varutanki, juhul kui õhupuhastaja ebaõnnestub ja nad peavad pinna poole taanduma.
Eelmise suve sukeldumisel alustaks hommikuti akadeemia sukeldumisohutusohvitseri seersant Mauritius Bell, vaadates koos meeskonnaga läbi kõik vaevavad viisid, kuidas nad vee all hukkuvad. "Mida me teeme, pole midagi tühist, " meenutas ta neile. "See on nii keeruline, kui sukeldumine läheb."
Videvikusukeldumised on ajaliselt veelgi ebasoodsamad. Mida sügavamale lähete ja mida kauem veedate sügavuti, seda rohkem lämmastikku teie keha kuded imenduvad ja seda suurem on hirmu tekitavate painde oht. Kõige sügavamal sukeldumisel saavad lambakoer, Rocha ja nende meeskonnakaaslased põhjas veeta mitte rohkem kui 10 minutit, muutes iga laskumise hulluks rüseluseks, et koguda loomi, loendada kalu ja videot filmida, enne kui nende võrkkesta ekraanil vilkuvad tuled hoiatavad neid nende kallist aega on üleval.
Filipiinide kümnepäevase ekspeditsiooni keskel tungis meeskonda väsimus, kes oli varguses ja kandis lämmastikumulle. Meeskond oli kogunud kaks tosinat koralliproovi ja viinud need kohalikku hotellitoas asuvasse akvaariumi, mis võimaldas transportida tagasi Californiasse. Veel raskemini saavutatavad olid nende peamised sihtmärgid: kamm-želeetidena tuntud räpased selgrootud, keda meeskond on nimetanud “merehüübideks” nende sarnasuse tõttu jänkukujuliste vahukommikommidega.
Varasemate ekspeditsioonide ajal olid kammelžellid kaunistanud praktiliselt iga Batangase lahe mesofootilise vööndi pinda. Nüüd saate neid kõiki ühe kindaga kätte loendada. Nende seletamatu puudumine näis jäljendavat Shepherdit ja Rochat, pilkavat meeldetuletust sellest, kui vähe nad teadsid Videviku tsooni elanikest.
“Eelmisel aastal oleksime võinud ühe sukeldumise jaoks koguda 50 merehülssi, ” ohkas Rocha sel õhtul, kui ta istus kõvasti hotelli verandale, õlu käes. Ta oigas, heli, mis sisaldas pettumuse ja kurnatuse noote. “Mul on tunne, nagu oleksin ühe tala kohale riputatud ja pesapallikurikaga löönud.” Rocha pani oma päevakaardid üle vaatama oma sülearvuti ja virutas kiiresti Grammatonotus brianne'i silme all, mis oli hiilgava saba ja päikeseloojanguvärviga külg - kala, mida ta koos kolleegidega oli kirjeldanud alles eelmisel aastal. “Meil on praegu umbes 15 uut liiki, mida peame järjekorras kirjeldama, ” rääkis ta mulle.
Kui keegi suudab Videviku tsooni karistuse omaks võtta, on Rocha, kes on meeleolukas brasiillane, kes otsustas hakata bioloogiks, kui kolmanda klassi õpetaja tõi tanki täis guppe. Enamik Brasiilia kalabiolooge pöördub Amazonase poole; Rocha tegi ühe reisi jõe äärde ja otsustas, et talle on määratud hoopis merevett uurida. Kolledžis piloteeris ta mootorpaati sageli kolm tundi merelt ja 70 meetri kaugusele tavalennule - sama riskantne äri, mis Richard Pyle'i peaaegu tappis. “See oli hull sukeldumine, ” naeris ta väikse kahetsusega.
Lõpuks lükkas tema teadmiste nälg tema enesesäilitamise vaistu ümber. "Alates sukeldumise alustamisest on minu kogu eesmärk olnud leida uusi liike, mõista, miks ja kuidas riffid on nii mitmekesised ja kuidas nende liigid üksteisega suhtlevad, " sõnas ta. Ja kusagil ei vii see põhjalik ökoloogiline uurimistöö vaevama või on veelgi olulisem kui videviku tsoonis.
Sellised erksad oranžid korallkorallid loodavad elada vertikaalsetel pindadel ja koobastes kuni sügava sügavuseni. (Luiz Rocha / California Teaduste Akadeemia) Vaatamata nende õie välimusele on korallid loomad. Kuid nad on ka üks osa sümbiootilisest suhtest: Paljud korallid elavad mikroskoopilisi vetikaid nimega zooxanthellae, fotosünteesivad taimed, mis toidavad oma peremehi peavarju eest.
See on delikaatne partnerlus. Kui vee temperatuur tõuseb liiga kõrgeks, löövad kuumast stressist vaevatud korallid koduperenaised välja, muutuvad kummituslikult valgeks ja surevad lõpuks kahjuliku nähtusena, mida nimetatakse pleegitamiseks. Kliima soojenedes on pleegitamine kasvanud sagedamini. Kuum venitus, mis kestis aastatel 2014 kuni 2017, tabas 70 protsenti maailma riffidest ja tappis Austraalia Suure Vallrahu mõnes nurgas üle 80 protsendi korallidest. Selle katastroofi tagajärjed püsivad aastaid.
Seal, kus sügavad rifid sellesse süngesse pilti sobivad, on juba pikka aega olnud paeluv. 1996. aastal käivitas Miami ülikooli koralliteadlane Peter Glynn spekuleerimise pleegitamise põhjuste teemal. Märkides, et veetemperatuur kipub päikesepaistelistes madalamates madalamates kohtades olema kõrgem, väitis Glynn, et jahedamad mesofoobsed sügavused võivad pakkuda korallipopulatsioonidele pelgupaika, pakkudes kindlust, kus riffide elanikud saaksid oma aja kokku leppida, kui pinnatingimused on käitlemiseks liiga kuumad.
Pärast seda on teadlaste rongkäik uurinud Deep Reef Refugia hüpoteesi, uurides, kas Videviku tsoon võib pakkuda turvalisust mitte ainult pleegitamise, vaid ka muude kõrvalasuvate stressitekitajate, näiteks orkaanide, reostuse ja ülepüügi eest. Tulemused on erinevad. Kui Kariibi mere orkaanid on hävitanud pinna lähedal asuvad korallid ja säästnud sügavaid korallid - punkt hüpoteesi kasuks -, näivad mõned mesofoobsed rifid pleegitamisele vastuvõtlikumad, võib-olla seetõttu, et pinna lähedal asuvad korallid on kuuma veega paremini kohanenud.
2017. aastal avastas Queenslandi ülikooli korallibioloogi Pim Bongaerts'i juhitud uurimisrühm, et Bermudani sügavatel riffidel asuvad taldrikukorallid eristuvad geneetiliselt madalatest, viidates sellele, et erineva sügavusega populatsioonid segunevad harva. "Minu üldine järeldus on, et Refugia hüpotees võib olla teatud üksikute liikide puhul väga asjakohane, kuid sellel võib üldises ökosüsteemis olla vaid piiratud roll, " rääkis Bongaerts. "See on keerulisem kui lihtne õige või vale vastus."
Siiani näivad California Akadeemia andmed olevat streigi Refugia hüpoteesi vastu. Selle asemel, et jagada liike ülaltoodud madalatega, on Rocha ja tema kolleegid leidnud, et mesofotilisi riffe hõivavad enamasti ainulaadsed kalad, kes on spetsialiseerunud sügavale elule. Videvikuvööndi elanike hulgas on selliseid veidrusi nagu väike haldjas-basslet ( Sacura parva ), roosa-ja -kollase ehtega, mida polnud kunagi looduses pildistatud, kuni Rocha 2017. aastal oma pildi püüdis. Karjane näeb mõnda mesofoobset kala teatud sügavuses nii usaldusväärselt, et ta teab, kui kaugele ta laskus, ilma et peaks oma arvutiga nõu pidama.
Teisisõnu: tsoonide kalad ei pruugi olla piisavalt ühendatud, et refugiumiefekt rakenduks. "Isegi neil kaladel, mida registreeritakse nii madalas kui ka sügavas mesofoobses tsoonis, on tohutu eelistus ühe või teise suhtes, " rääkis mulle sukeldumismeeskonna ihtioloogia doktorant Hudson Pinheiro.
Tundub, et sügavad rifid jagavad madalatega vaid vähe liike, kuid ei paista, et nad jagavad paljusid liike üksteisega . Kui akadeemia meeskond tuunistas Lihavõttesaare hämarikuvööndi, oli peaaegu iga liik, kellega nad kokku puutusid, piirkonna jaoks endeemiline; vahepeal olid vaid umbes veerand selle madalast kalast endeemilised. Teised teadlased on täheldanud sarnaseid mustreid. Kui Richard Pyle vaatles Hawaii Kure atolli, leidis ta, et iga üksik mesofoopiline kala oli Havai saartel ainulaadne.
Keegi ei suuda seda erakordset endemismi täpselt selgitada, kuid Pyle'il on mõned ideed. Tema elupaiga püsivuse hüpoteesi kohaselt on hämariku tsooni loomastiku silmatorkav ainulaadsus tingitud ajaloolisest kliimamuutusest. Kui jääajad lukustasid merevee ja ookeanid kahanesid, veetustas merevee taseme langus paljud madalad rifid, tappes nende elanikud. Kui jää oli sulanud ja madalad jälle sukeldatud, ujusid kalad ja selgrootute vastsed teistest rifidest üle, et värskelt saadavat elupaika taaselustada. Hämarikuvööndite rifid asuvad aga liiga sügaval, et neid kukkuvate merede tõttu paljastada, andes nende elanikele rohkem aega eraldiseisvateks liikideks kujunemiseks.
Mida sügavamale sukeldume, seda keerukamaks sügavad rifid muutuvad. Iga aastaga saab selgemaks, et sügav riff pole monoliitne ökosüsteem; selle asemel on tegemist gradiendiga, kattuvate elupaigakihtide spektriga, mida iseloomustavad erinevad keskkonnatingimused ja loomakooslused. Näiteks tänavu märtsis ristisid Smithsoniani teadlased täiesti uue tsooni: raripootilise ehk “vähese valguse” tsooni, mis algab vahetult mesofoodi all, umbes 425 jalga.
"Rariphootika avastus aitab tegelikult paremini mesofotoosi määratleda, " juhtis mulle uuringut juhtinud zooloog Carole Baldwin. "Tegeliku alumise piiri määratlemiseks peate sellest kaugemale minema."
Teadlased on hakanud tuvastama ka sügava riffi tervisele murettekitavaid ohte. Teatud mõttes on Videviku tsooni haavatavus selle äärmise ligipääsmatuse tulemus. Looduskaitsjad on kogu maailmas püüdnud kaitsta madalaid riffe, luues merekaitsealad - ookeani laiused, kus inimtegevus, näiteks kalapüük, on piiratud. Sageli teevad MPA-d lobitööd ja neid rahastavad harrastus sukeldujad, kelle turismirahad pakuvad kogukondadele stiimuleid rifide kaitseks. Kuid kes kavatseb enamiku sukeldujate külastamiseks liiga sügavat riffi kaitsta?
Kahjuks on Videviku tsooni hooletussejätmise näideteks leegion. Pärast seda, kui kohalikud elanikud kaebasid Uus-Guinea kaldalähedaste rifide tapmise üle kaevandusjäätmeid, ütles Richard Pyle mulle vastumeelselt, et ettevõte viis prügi lihtsalt sügavamale, sest nende arvates oli seal vaid muda ja ussid.
Pärast Refugia hüpoteesi sõnastust ütles Pyle, et heatahtlikud bioloogid on sellele toetunud, et propageerida Videviku tsooni suuremat uurimist ja kaitset. Kuid kui Videviku tsoon osutub lõppkokkuvõttes refugiumiks - kui selle ei hõivata madalatest väljarändajate poolt, vaid omaenda imelike ja imeliste olenditega -, siis see ei vähendaks selle päästmise vajadust, vaid muudaks põhjendust. Sügavad rifid ei ole madalate alade lisaained, vaid evolutsioonilised kuumavoodid, mis vajavad kaitset omaette.
"Sukeldumisrühmad paluvad kaitsta madalaid riffe ja teadlased paluvad seda ning murelikud kodanikud paluvad seda, " raputas Rocha ühel päeval meie bangka pardal, kui ta oma varustust kontrollis . Ta sülitas maski sisse, hõõrudes sülge selle nurkadesse, et vältida udustamist. “Aga sügavate riffide jaoks? See on ainult meie. ”
Meeskonna poolt avastatud seni nimetamata liiva-ahvenaliigid. (Luiz Rocha / California Teaduste Akadeemia) Oma viimasel päeval Filipiinidel tegin pausi Videviku tsooni meeskonna varjudest, et koos Nick Yimi ja Marisa Avilaga Batangase lahte uurida, Akadeemia akvaaristid, kelle ülesandeks oli oma isendite eest hoolitsemine. Sukeldusime tundide kaupa soojas, sumbunud madalas, päikesevalguse šahtides, mis mängisid korallide korallide haaravate polüüpide ja hiiglaslike karpide marmorjas huulte kohal. Pimestavate nööbivarraste kiuste, sõrmepikkuste merelõikudega, mis varustati merevetikatega vehklevate välimiste võradega, mis olid harilikult riffi kohal, ja rööbaste alt välja paistvate silmkoeliste mantis-krevettidega.
Kui ma lumehelveste angerja kollaste servadega silma silmitsesin, mõtlesin midagi, mida Bart Shepherd mulle ühel hilisõhtul hotellis peetud vestluse käigus rääkis. Mesofootiliste riffide ainulaadsus andis põhjust sügavuste päästmiseks - kuid see muutis veelgi madalamaks madalikuid. "Kui Refugium'i hüpotees lükatakse ümber, pole madalate rifide jaoks tagavaraplaani, " oli Shepherd osutanud. Tema ja tema meeskond olid aastaid veetnud maailma sügavate riffide uurimist, kuid nad sattusid tahtmatult uuele argumendile ka madalike säilitamiseks. Nagu vihmamets, kus jaaguarid varjavad põrandat, samal ajal kui tukaanid varikatusest läbi libisevad, on korallrifid kolmemõõtmeline keskkond - sama oluline on arvestada vertikaalse kaitsega, kuna see on horisontaalne.
Sel õhtul naasesin kuurorti ja kohtusin Rochaga, kes samal ajal muutis päeva fotosid, saatis e-kirju mitme riigi kolleegidele ja piiksatas. "See läheb kindlasti minu koledasse nimekirja, " muheles ta, kui sülearvutile ilmus kirjeldamatu hall damselfish. Ta koputas uuesti klaviatuurile ja hüppas liblikalist, selle keha oli šokolaadipruuniks värvitud ja hõõguvvalge, uimed kärbiti fluorestsentskollaseks.
“Mis see on?” Küsisin.
Rocha haakus, surudes käed põnevusega kokku. "Sellel pole nime, " ütles ta. "Ometi."
