https://frosthead.com

Elegantni alat nazvan kapuljačom koji znanstvenici žele pregurati

Pješčano dno, nabrijano tirkiznom vodom, pojavljuje se ispod mene dok se spuštam. Ronila sam se u vodama oko poljske stanice Carrie Bow Cay u Belizeu više od 20 godina, tako da sam već radila prije. Ali svaki zaron može imati svoja iznenađenja. U početku ne vidim ništa osim pijeska, prašnjavog Mjeseca naoko lišenog života .

Kad dotaknem dno, svijet oko mene zamagljuje se od pogleda dok gustoća vode suspendira sitne čestice koje su mi udarale peraje. Ubrzo se vidljivost smanjuje i vidim da ovo uopće nije pustinja, već pista. Čudne staze koje presijecaju pijesak nagovještavaju biološku raznolikost koju tražimo. Nešto troši puno energije nekamo ide. Ipak nema vremena za poticanjem životinja koje putuju, imamo vrlo specifičan zadatak koji treba obaviti.

Morski globalni opservatorij Zemlje (MarineGEO) ronilački tim radi ispod karipskih voda. U režiji Smithsonianove mreže mornarskih opservatorija Tennenbaum ovo je prvi dugoročni svjetski istraživački program koji će pružiti neviđen uvid u ekologiju i bioraznolikost naših obalnih okeana širom svijeta.

MarineGEO je posvećen proučavanju biologije i ekologije naših obalnih ekosustava, kritičnog područja oceana gdje je morski život najzastupljeniji i učinci ljudske aktivnosti najizraženiji. Opservatorij je stvoren s razumijevanjem da su nam potrebni podaci o obalnoj morskoj biologiji na velikim geografskim razmjerima i tijekom dugog vremenskog razdoblja kako bismo se uhvatili u koštac s nekim od najvažnijih problema s kojima se morski okoliš suočava danas - prekomjernim ribolovom, zagađenjem i klimatskim promjenama. Opseg i dubina ovih podataka mogu otkriti globalne obrasce raspodjele vrsta, utjecaje ljudskih aktivnosti na životinjske zajednice i ulogu biološke raznolikosti u održavanju zdravih ekosustava.

Ljuštura Čudne staze koje presijecaju pijesak nagovještavaju biološku raznolikost koju tražimo. Nešto troši puno energije nekamo ide. (Laurie M. Penland)

Iako se MarineGEO zalaže za primjenu najsuvremenijih metoda za pristup nekim od ovih promatranja, jedna od njegovih prednosti kao globalne mreže biološke raznolikosti je uporaba vrlo jednostavnih eksperimenata, koji se mogu primijeniti u velikoj mjeri koristeći osnovne materijale s minimalni trening. To odmah otvara vrata za sudjelovanje ostalih istraživačkih postaja i akademskih institucija, kao i građanskih znanstvenika i školskih grupa.

Za ovu studiju postavljamo isprobanu i istinsku radnu konju MarineGEO alatnog okvira, jednostavnog štapa za mamac (nedavno objavljenog u PLOS-ONE) koji je postao poznat pod nazivom Lignje lignje ili lignje lignje.

Sastoji se od tanke šipke od stakloplastike visoke oko 18 centimetara s malom kriškom lignjenog tkiva - veličine veličine standardnog probušenog papira - pričvršćene na jednom kraju. Pratimo koliko lignji konzumira lokalna riba tijekom standardiziranog vremenskog razdoblja i uspoređujemo te podatke s onim što je poznato o ribarskoj zajednici kroz neto zamke i vizualne ankete ili kamere koje bilježe predatse.

U pokušaju prikupljanja podataka u većim regijama, MarineGEO planira implementirati blitzu lignje pod nazivom Ocean Bitemap za nadolazeći Svjetski dan oceana 8. lipnja 2016.

Cilj je razmjestiti lignje u što je moguće više regija i staništa.

MarineGEO i drugi partneri, uključujući članove globalne mreže morske trave Zostera Experimental Network (ZEN), razmjestit će lignje u cijelom svijetu. Ovo će biti prvo takve vrste u smislu koordiniranog promatranja predatora u obalnom okruženju. Kroz ljeto će svi partneri ponavljati ove primjene, što će pružiti jasniji snimak podataka o grabežljivosti nego što smo ikada imali. Na mreži možete pronaći više informacija o lignjama i Ocean Bitemap, uključujući upute o tome kako implementirati svoje lignje.

Usporedba ovih istraživanja o tikvama s podacima o staništima i podacima o stanju očuvanja pružit će vrijedne naznake o tome koja svojstva omogućuju ispravno funkcioniranje morskih staništa, posebno u slučaju neprekidnog poremećaja ljudskih aktivnosti.

Moj kolega, Ross Whippo, središnji tehničar i terenski biolog za MarineGEO, dostiže dno samo nekoliko trenutaka nakon što radim i brzo postavlja njegovu opremu, uključujući snop lignjeva, u pripremi za raspoređivanje. Najprije, ipak, postavi video kameru montiranu na PVC cijevi u pijesak.

Iako se test za lignje cilja prvenstveno na grabežljivu ribu, na tom području postoji mnogo drugih vrsta riba.

Kad Ross postavi kameru, kruži nas veliki daljinski upravljač. Ove fascinantne ribe imaju ravan ovalni disk za usisavanje na vrhu glave koji im omogućava da se pričvršćuju na druge životinje. Obično ih se vidi prilijepljenih za morske pse, mada je ranije na istom mjestu morska kornjača fotografirana s nekoliko visećih slika. Već sam ih nekoliko puta uhvatio za peraje i tenk i smatram ih velikom zabavom.

Moj kolega, Ross Whippo, centralni tehničar i terenski biolog za MarineGEO, dostiže najnovije trenutke nakon što radim i brzo postavlja njegovu opremu, uključujući snop lignjeva, u pripremi za raspoređivanje. (Laurie M. Penland) Ross postavlja video kameru na PVC cijevi u pijesak. (Ross Whippo) Kad Ross postavi kameru, kruži nas veliki daljinski upravljač. Ove fascinantne ribe imaju ravan ovalni disk za usisavanje na vrhu glave koji im omogućava da se pričvršćuju na druge životinje. (Laurie M. Penland) Obično ih se vidi prilijepljenih za morske pse, mada je ranije na istom mjestu morska kornjača fotografirana s nekoliko visećih slika. (Ross Whippo)

Uglavnom su bezopasni, ali Rossu se ne sviđa kako se ovaj druži, jer izgleda da traži dobro mjesto za spajanje. Lakoća kojom se bacaju lignje postaje očita dok plivamo daleko od kamere (i daljinskog upravljača) i započinjemo ih saditi u pijesak, udaljenom otprilike šest stopa. Nakon što se svakih 25 posadi u red, imamo vremena za ubijanje.

Naš je zadatak sada ostaviti mjesto proučavanja sat vremena kako bi se omogućilo predantiranje.

Na vrhu prehrambenog lanca, grabežljivci imaju važnu ulogu u kontroli ekosustava. Oni su primarno sredstvo za odstrel, određujući broj i vrste organizama koji žive na određenom području. Veliko obilje mršavih grabežljivaca može rezultirati drugačijom skupinom životinja nego u zonama koje relativno nisu grabežljivci. To se može promijeniti ovisno o doba godine, vrsti staništa i utjecaju čovjeka na mjesto proučavanja.

Na vrhu prehrambenog lanca, grabežljivci imaju važnu ulogu u kontroli ekosustava. Oni su primarno sredstvo za odstrel, određujući broj i vrste organizama koji žive na određenom području. Veliko obilje mršavih grabežljivaca može rezultirati drugačijom skupinom životinja nego u zonama koje relativno nisu grabežljivci. To se može promijeniti ovisno o doba godine, vrsti staništa i utjecaju čovjeka na mjesto proučavanja.

U zdravim sustavima koraljnih grebena često vidimo brojne velike grabljivice kao i druge manje svejedne ribe. Ali na pješčanim staništima, poput onoga kojeg posjećujemo, očekujemo manje grabežljivih riba. Broj potrošenih lignje pomaže potvrditi jesu li naša predviđanja tačna. Iz tih podataka možemo utvrditi koliko su važni grabežljivci tijekom vremena mogli biti na određenom staništu.

MarineGEO trenutno ima partnere gore i dolje na obalama Sjeverne i Južne Amerike, pa u Tihom oceanu, uključujući Smithsonian stanice u Marylandu, Floridi, Belizeu i Panami, Sveučilište na Havajima u Manoi, Romburg-Tiburon Center u zaljevu San Francisco i Hakai Institut u British Columbia, s planovima za širenje na sveučilišta u Tasmaniji, Hong Kongu i Singapuru.

Svako od ovih mjesta predstavlja novu priliku za prikupljanje koordiniranih podataka o pritisku predationa pomoću lignjeva, kao i sposobnost lokalnog umrežavanja, privlačenje zajednici za aktivno sudjelovanje. MarineGEO je vodio mnoge grupe o rasporedu lignje - od programa Three Seas, obrazovnog programa koji trenira nove generacije morskih znanstvenika, do srednjoškolca koji je pobijedio na znanstvenom sajmu u svojoj školi pomoću lignji za usporedbu tlaka predatora među lokalnim marinama staništa.

Dok čekamo da prođe sat, plivamo oko rubova mjesta vodeći bilješke. Tada vidim što stvara pjesme u pijesku: školjka. Ovi mekušci komičnog izgleda uobičajeni su na Karibima. Oči im izbijaju na stabljikama iz velike, ružičaste, prekrasne školjke, i kreću se jednim korakom, uz podizanje i nalet, ostavljajući tragove iza pijeska. Takvim nespretnim i sporim pokretima zadivljena sam koliko daleko putuju.

Postaje jasno da ovaj moonski krajolik, ustvari, puni život.

Iako je najveći dio morske biološke raznolikosti u ovoj regiji ograničen na koraljne grebene, različita staništa regije su povezana. Grebeni, pješčanske mrlje, livade morske trave i šume mangrova ugošćuju preklapajuće se zajednice riba i beskralježnjaka koje se kreću od jednog staništa do drugog, ovisno o faktorima poput sezonalnosti, dnevnih i noćnih ciklusa, hranjenja i uzgoja te životnih stadija.

Često viđamo mnogo više maloljetničkih grebenih riba određenih vrsta u i među zaštitom koju pruža korijen mangrova šuma nego kod nas drugdje. Ovdje na pješčanom dnu vidimo bestidne, gunđanje i zečeve što će se računati vizualnim istraživanjem riba koje će drugi članovi tima MarineGEO provesti sa istraživačima sa Sveučilišta u Tasmaniji na projektu pod nazivom Reef Life Survey, koji prati biološku raznolikost ribe na globalnoj razini.

To je glavni razlog stavljanja lignji u različite vrste staništa. Svako stanište može imati svoje vlastite predatorske uzorke koji mogu varirati, na primjer, pješčanom mrljom i livadom morske trave, što je geografski zapravo prilično blizu.

Nakon što prođe sat vremena, plivamo natrag do našeg mjesta istraživanja i brojamo koliko je lignja pojeto. Ross pliva uz liniju lignjevaca, bilježeći podatke na ploči zarona. Pratim iza sebe i brojim pet komada lignji koji su nestali od 25. Nije loše za spot koji na prvi pogled izgleda kao ništa više nego napušteni moonscape, ali još uvijek nigdje nije tako aktivan kao lokalni grebeni s kojih redovito vidimo uklanjanje svih 25 komadi lignje u jednom satu. Ponekad nestanu i prije nego što ih sve završimo.

Ovaj eksperiment još nije gotov. Lignje lignje ostavljamo za sobom da ih potražimo sljedećeg dana, kako bismo ubrojili noćno hranjenje predatorskim vrstama. Isti ćemo zadatak ponavljati iznova i iznova tijekom tjedna, s lignjama i biljkama.

Plantpops su jedno od ispitivanja koje MarineGEO razvija kako bi pohvalio eksperiment sa lignjama. Sadnice su užad s različitim vrstama vodenih biljaka koje su urezane u žice. Dok se lignje bave predatorstvom, biljke se bave biljojedi ili konzumiranjem biljaka od strane životinja. Životinje koje jedu biljke glavna je veza između fotosinteze biljaka i viših razina prehrambene mreže. Određivanjem stope konzumiranja vodenih biljaka učimo o zdravlju i funkcioniranju ekosustava. Slično kao i lignje za lignje, ove eksperimente planiramo ponoviti u dužem vremenskom razdoblju na lokacijama širom svijeta. Ovi podaci pomoći će nam da dokumentiramo stope potrošnje i preferencije vodenih biljaka u svakom staništu na globalnoj razini i omogućit ćemo da utvrdimo promjene u staništu zdravlja.

Određivanjem stope konzumiranja vodenih biljaka učimo o zdravlju i funkcioniranju ekosustava. (Zach Foltz) Slično kao i lignje za lignje, ove eksperimente planiramo ponoviti u dužem vremenskom razdoblju na lokacijama širom svijeta. (Laurie M. Penland) Prateći svu raznolikost na određenom mjestu, uključujući vrste poput našeg prijatelja Remora, on podatke iz lignje stavi u kontekst. (Laurie M. Penland) Uočeno, prije nego što se popnem i ostavim za sobom svoj sada poznati, mjesečev krajolik, primjećujem rastavljeni podsjetnik na morsku biološku raznolikost - vrećicu jaja od mjesečevog puža na mirovanju na pjeskovitom dnu. (Laurie M. Penland)

Prikupljanje podataka tek je početak izazova. Objedinjavanje svega tako da koherentna mapa predatora sljedeći je korak za MarineGEO tim.

Jedan od drugih glavnih ciljeva MarineGEO-a je učiniti da svi prikupljeni podaci budu slobodno dostupni. Rezultati svih kolekcija lignje bit će s vremenom dostupni na mreži, kao i čitav niz drugih podataka, uključujući vodne uvjete i biološke podatke sa svih web lokacija MarineGEO sudionika.

Dok se Ross i ja vraćamo kako bismo prikupili kameru, naša se remora pojavljuje i slijedi nas neko vrijeme. Prateći svu raznolikost na određenom mjestu, uključujući vrste poput našeg prijatelja Remora, on podatke iz lignje stavi u kontekst. Staništa su više od običnih grabežljivaca, tako da primjećivanje tko je tu i kada pruža cjelovitiji pogled na okoliš i kako će reagirati na ubrzavajuće promjene koje se događaju u obalnim područjima naših oceana. Uočeno, prije nego što se popnem i ostavim za sobom svoj sada poznati, mjesečev krajolik, primjećujem rastavljeni podsjetnik na morsku biološku raznolikost - vrećicu jaja od mjesečevog puža na mirovanju na pjeskovitom dnu.

Nadamo se da ćemo raspoređivanjem lignje skupiti dovoljno podataka da nas dovedu do odgovora na puno veće pitanje, kako će se sljedeća generacija moći nositi s budućim uvjetima naših obalnih oceana?

Elegantni alat nazvan kapuljačom koji znanstvenici žele pregurati