Jednog mračnog jutra s otoka Luzon, najveće kopnene kopne u Filipinskom arhipelagu, bacio sam se s uskog okrenutog drvenog čamca u ronjenju i spustio se u zaljev Batangas. Svjetlost je zasijala od tirkizne do graškaste zelene dok se površina povlačila. U 85 stopa, okupio sam se s pet ronilaca u usponu, čija su tijela bila okružena mehaničkim nizovima crijeva i čeličnim spremnicima i kamerama - više od 100 kilograma opreme po osobi. Bart Shepherd, jedan član ovog bionskog kvinteta, prošao mi je mrežasti vreća obrubljena uzorcima, a svaka životinja se nalazi unutar svoje plastične vrećice poput sadržaja snježne kugle. Zavirio sam u životinje unutar: jarke narančaste žice koralja, difani češljane meduze, kukci ne više od borove iglice. Neke od tih organizama znanost nikad nije opisala.
Povezani sadržaj
- Kako je tim znanstvenika podvodnih redefinirao grebene ekosustave
Neotkrivene vrste obiluju Zonom sumraka, globalnim pojasom dubokovodnih grebena koji je malo posjećen i manje razumljiv. Koraljni grebeni koji dominiraju u popularnoj mašti - i znanstvenoj literaturi - su plitki, osunčani vrtovi, dostupni čak i roniocima amaterima. Potonite ispod 130 stopa ili tako, i naći ćete se u nejasnom novom svijetu. Poznati tvrdi koralji popuštaju tehnoloričnim koraljima mekog tijela koji valaju u struji poput snova seuske groznice. Papagaj i zečji riba ustupaju svjetlucave guske i vjeverice. Zona sumraka, koja je istraživačima poznata kao mezofotska ili srednja svjetlost, je greben koji ima nedostatak biljnog života, kraljevstvo jesti planktona i mesoždera.
" Strašno je spustiti se s čamca i slobodno pasti na mjesto koje nikad prije nije bilo nikoga", rekao mi je Shepherd, direktor akvarija na Kalifornijskoj akademiji znanosti, nakon što smo se popeli i vratili na ronilački brod, tradicionalni Phillipineski zanat nazvan bangka . Nakon što je bio pet sati pod vodom, na dubinama čiji je pritisak prelazio 200 kilograma po kvadratnom inču, Shepherd je izgledao isušen, ali zadovoljan. "Volim da to još uvijek možete učiniti na ovoj planeti", rekao je.
Koraljni grebeni jedno su od najstarijih staništa na svijetu: naglašeni klimatskim promjenama, pljačkani pretjeranim ribolovom, zatrpani zagađenjem. No, iako se očuvanje nadovezalo na uzrok koralja, duboki grebeni dugo su ostali bez vida i uma. U posljednjem desetljeću to se počelo mijenjati: od 2010. objavljeno je više od 500 radova o mezofotskim grebenima, što je dvostruko više nego u prethodnih 50 godina zajedno. Sada postaje sve jasnije da svjetske mezofotske zone imaju nesrazmjeran udio morske biološke raznolikosti.
Svjetske zone sumraka po svojoj bogatoj i bizarnoj biološkoj raznolikosti nimalo ne nalikuju podmorskim otocima. Od Darwina, biolozi su prepoznali da su zemaljski otoci kotlovi vrste - kako je jednom prilikom rekao pisac znanosti David Quammen, "geografska izolacija je zamašnjak evolucije." Baš kao što Galapagos ima jedinstvene kravate i kornjače, tako to čini i svijet Zone sumraka djeluju kao otoci dubokih, izbacujući endemske vrste zahvaljujući svojoj samoći.
Znanstveno gomilanje razumijevanja mezofotske zone teško je pobijediti. Samo šačica elitnih tehničkih ronioca sposobna je prodrijeti u mutne ponore Zone Sumraka. "Vaša glavna misao kad ste tamo dolje", Luiz Rocha, kustos za ribe u Kaliforniji i voditelj ekspedicije, rekao mi je te večeri, "nastavljaš živjeti."
Malo je znanstvenika bacilo pogled na neistraženije grebene od Rocha, Pastira i njihovog tima. Od 2013. godine, Kalifornijska akademija montira niz istraživačkih ekspedicija u Zona sumraka na mjesta poput Vanuatu, Pulau, Uskršnjeg otoka i Brazila. Prošlog ljeta pridružio sam se timu na tjedan ronjenja duž Filipinskog otoka Verde Passage, uskog tjesnaca u kojem se sudarajuće struje njeguju nekih od najbogatijih morskih staništa na planeti. Akademijska ekipa s devet osoba tražila je odgovore na niz gorućih pitanja: Koje su vrste učestale mezofotske zone? Kako se duboki grebeni spajaju s njihovim plitkim kolegama?
I, što je najvažnije: Što će trebati da očuva toliko nejasan ekosustav da malo ljudi uopće shvati da postoji?
Nova vrsta leptir otkrio je ronilački tim California Academy. (Luiz Rocha / Kalifornijska akademija znanosti) Podrijetlo modernog podmorskog istraživanja datira iz 1943., kad je Jacques-Yves Cousteau surađivao s inženjerom Emilom Gagnanom na stvaranju Aqua-Lung-a. Njihov izum, aparat za disanje koji je dovodio ronioce zrak iz boce sa stlačenim plinom, doveo je do modernog ronjenja i zlatnog doba istraživanja mora: Na kraju su znanstvenici mogli istraživati more, a da ga creva nisu privezala na površinu. "Noću sam često imao vizije letenja ispružujući ruke kao krila", napisao je Cousteau u svom memoaru "Tihi svijet " 1953. "Sada sam leteo bez krila."
U stvarnosti su, međutim, Cousteauova krila još uvijek bila stegnuta. Granice konvencionalnog ronjenja nalaze se na oko 120 stopa; spustite se dublje i suočite se s dovoljno opasnim po život bolesti da ispunite medicinski udžbenik. Malo ljudi bolje razumije opasnosti od istraživanja dubokih grebena od Richarda Pylea, havajskog zoologa koji je privremeno paraliziran gotovo smrtnim slučajem dekompresijske bolesti - zastrašujuće stanje poznato kao zavoji, uzrokovano rastom dušičnih mjehurića u krvotocima ronilaca tijekom prebrzog uspona - dok je progonio ribu u Palauu 1986. godine.
Iako je Pyle, tada star 19 godina, hodao trskom godinu dana, njegov kist sa smrću samo je učvrstio njegovu želju za posjetom dubokim. Krajem osamdesetih, on i drugi prilagodili su mornaričke tehnike ronjenja kako bi istražili grebene, pokrenuvši tehnološku revoluciju koja je Zonu sumraka otvorila za proučavanje po prvi put.
Njihovi napori spriječili su našu koncepciju strukture koralnog grebena. "Ispalo je da je mezofotski greben 80 posto staništa", divi se Pyle danas. "Desetljećima se naša perspektiva koralnih grebena vraćala unatrag."
Iako su Pyleove inovacije Twilight Zone istraživanje učinile izvedivim - „ljudima je teže činiti glupe pogreške i ubijati se“, rekao mi je - ostaje zastrašujući tehnički izazov, otkrio sam kad sam posjetio posadu Kalifornijske akademije na Filipinima. U okruženju sumrak Zone, dobri stari zrak postaje toksičan: Normalna koncentracija kisika izaziva napadaje, dok dušik može postati narkotik toliko dezorijentirajući da dodavanje dva i dva na prstima izgleda jednako izazovno kao i teorijska fizika. Da bi nadvladali one toksične učinke, ronioci udišu posebno miješani koktel plinova čiji je glavni sastojak helij.
Postoji razlog zašto su se Bart Shepherd i drugi ronioci Akademije Kalifornije pojavili toliko opterećeni strojevima: Njihovi životi ovise o bateriji fino kalibrirane opreme. Rebreatherci recikliraju svaki izdah; Spremnici za pročišćavanje uzimaju ugljični dioksid bez plina pretvarajući ga u kalcijev karbonat; računala ubacuju precizne ispuhe kisika u crijeva za zrak. Svaki ronilac nosi tri rezervna spremnika u slučaju da usporivač zraka ne uspije i oni se moraju povući prema površini.
Na ronjenju prošlog ljeta, Mauricijus Bell, akademski vježbenik službenika za zaštitu ronjenja, započeo bi jutro ujutro pregledom s posadom sve uzbudljive načine na koji bi mogli propasti pod vodom. "Nema ništa trivijalno u tome što radimo", podsjetio ih je. "Ovo je toliko komplicirano koliko i ronjenje postaje."
Zaroni ronjenja vremenom su dodatno hendikepirani. Što dublje zalazite i što duže trošite na dubini, više dušika u tkivu vašeg tijela apsorbira i veći je rizik od užasnih zavoja. Na svojim najdubljim zaronima, Shepherd, Rocha i njihovi suigrači mogu provesti najviše 10 minuta na dnu, čineći svako spuštanje ludom svađom za skupljanje životinja, brojanje riba i snimanje videa prije nego što treperi svjetla na zaslonima mrežnice upozoravaju ih na njihovo dragocjeno vrijeme je gore.
Na pola puta 10-dnevne ekspedicije po Filipinima, umor je upao u tim, nepomičan i nosio se kao dušični mjehurić. Posada je prikupila dvije desetine uzoraka koralja i smjestila ih u improvizirani akvarij u lokalnoj hotelskoj sobi kako bi se eventualni prijevoz vratili u Kaliforniju. Još su neuhvatljivije bile njihove primarne mete: bezobrazni beskralježnjaci poznati i kao češalj, koji je tim nazvao "morskim pogledom" zbog sličnosti s bombonima u obliku zečića.
Tijekom prošlih ekspedicija, češalj je krasio gotovo svaku površinu mezofotske zone u zaljevu Batangas. Sada biste ih mogli sve prebrojati u jednoj rukavici. Činilo se da njihova neobjašnjiva odsutnost ismijava Shepherda i Rocha, podrugljiv podsjetnik na to koliko su malo znali o stanovnicima Zona sumraka.
"Prošle smo godine mogli skupiti 50 morskih pregleda na jednom zaronju", uzdahnuo je Rocha te večeri dok je snažno sjeo na trijem hotela, pivo u ruci. Zarežao je, zvuk koji je sadržavao note frustracije i iscrpljenosti. "Osjećam se kao da sam se objesio o gredu i udario palicom za bejzbol." Rocha je otklonila svoj laptop kako bi pregledala fotografije dana i brzo se razveselila kad je vidjela Grammatonotus brianne, lanac s upaljenim repom i bokovima obojene od zalaska sunca - ribu koju su on i kolege opisali samo prethodne godine. "Imamo oko 15 novih vrsta koje trebamo trenutno opisati u redu", rekao mi je.
Ako bilo tko može apsorbirati kaznu Zona sumraka, to je Rocha, raspoloženi Brazilac koji je odlučio postati biolog kada je učitelj trećeg razreda doveo tenk pun guppija. Većina brazilskih ribljih biologa gravitira Amazoniji; Rocha je otputovao u rijeku i odlučio da umjesto toga predodređuje proučavati slanu vodu. Na faksu je često pilotirao motorni čamac tri sata na more i ronio do 70 metara redovitog zraka, isti rizičan posao koji je zamalo ubio Richarda Pylea. "Bilo je ludo ronjenje", nasmijao se, s malo žaljenja.
Konačno, glad za znanjem nadjačala je njegov instinkt za samoodržanjem. "Još od vremena kada sam počeo roniti, cijeli sam pokušaj bio pronaći nove vrste, shvatiti zašto i kako su grebeni toliko raznoliki i kako njihove vrste djeluju međusobno", rekao je. A nigdje ovo temeljno ekološko istraživanje više ne dovodi u pitanje - ili još važnije - nego u zoni sumraka.
Živahni narančasti koralji poput ove žive eekiji žive na okomitim površinama i špiljama do velikih dubina. (Luiz Rocha / Kalifornijska akademija znanosti) Bez obzira na njihov cvjetni izgled, koralji su životinje. Ali oni su također polovica simbiotske veze: Mnogi koralji posjeduju mikroskopske alge zvane zooksanthelle, fotosintezirajuće biljke koje hrane svoje domaćine u zamjenu za sklonište.
To je osjetljivo partnerstvo. Kad temperature vode postanu previsoke, koralji koji su pod utjecajem topline izbacuju kućanice, postanu sablasno bijeli i na kraju umiru, štetna pojava koja se naziva izbjeljivanje. Kako se klima zagrijava, izbjeljivanje je postalo sve češće. Vruća dionica koja je trajala od 2014. do 2017. pogodila je 70 posto svjetskih grebena i ubila više od 80 posto korala u nekim kutovima australijskog Velikog barijerskog grebena. Učinci te katastrofe dugo će trajati godinama.
Tamo gdje se duboki grebeni uklapaju u ovu sumornu sliku odavno su bili izvor fascinacije. Peter Glynn, znanstvenik koralja na Sveučilištu u Miamiju, 1996. godine pokrenuo je spekulacije u radu o uzrocima izbjeljivanja. Primjećujući da je temperatura vode obično bila viša na sunčanim plićacima, Glynn je smatrao da hladnije mezofotske dubine mogu „pružiti utočište populaciji koralja“, pružajući uporište gdje stanovnici grebena mogu izdržati svoje vrijeme kada su površinski uvjeti postali previsoki za podnošenje.
Povorka istraživača otada je proučavala hipotezu duboke grebena Refugija, istražujući može li Zona sumraka pružiti sigurnost ne samo od izbjeljivanja, već i od drugih stresora na vrhu strane poput uragana, zagađenja i prelova. Rezultati su izmiješani. Dok su karipski uragani uništili koralje na površini i poštedjeli duboke, što je poanta hipoteze, neki mezofotični grebeni zapravo djeluju osjetljiviji na izbjeljivanje, možda zato što su koralji na površini bolje prilagođeni vrućoj vodi.
2017. godine, istraživački tim na čelu s Pimom Bongaertsom, biologom koralja na Sveučilištu u Queenslandu, otkrio je da se koralji od tanjura na dubokim grebenima Bermudana genetski razlikuju od plitkih, sugerirajući da se populacije na različitim dubinama dubine rijetko miješaju. "Moj je opći zaključak da je hipoteza o Refugiji mogla biti vrlo relevantna za određene pojedine vrste, ali da može igrati samo ograničenu ulogu u cjelokupnom ekosustavu", rekao mi je Bongaerts. "To je složenije od jednostavnog istinitog ili lažnog odgovora."
Dosad se čini da podaci kalifornijske akademije predstavljaju štrajk protiv hipoteze Refugia. Umjesto da dijele vrste s plićacima iznad, Rocha i njegovi kolege otkrili su da mezofotične grebene uglavnom okupiraju jedinstvene ribe specijalizirane za život u dubini. Stanovnici Zonama sumraka uključuju neobičnosti poput malog vilinskog baleta ( Sacura parva ), ružičasto-žutog dragulja koji se nikada nije fotografirao u divljini dok Rocha nije ugledala njegovu sliku 2017. Shepherd vidi neku mezofotsku ribu tako pouzdano na određenim dubinama da on zna koliko je spušten bez da se mora konzultirati s računalom.
Drugim riječima: ribe u zonama možda nisu dovoljno povezane da bi se primjenjivao efekt povratka. "Čak i one ribe koje su zabilježene i u plićaku i u dubokoj mezofotskoj zoni imaju veliku prednost prema jednima ili onim drugim", rekao mi je Hudson Pinheiro, doktor doktorata ihtiologije u ronilačkom timu.
Ne samo da duboki grebeni dijele nekoliko vrsta s plićacima, čini se da mnoge vrste ne dijele jedna s drugom . Kad je tim Akademije odstupio Zračnu zonu sumraka na Ostrvu, gotovo svaka vrsta na koju su naišli bila je endemična za regiju; u međuvremenu, samo oko četvrtine plitke ribe bile su endemske. Drugi su istraživači primijetili slične obrasce. Kad je Richard Pyle pregledao havajski Kure Atoll, ustanovio je da je svaka mezofotična riba jedinstvena na Havajskim otocima.
Nitko mi ne može objasniti taj izvanredni endemizam, ali Pyle ima neke ideje. Prema njegovoj hipotezi o postojanju staništa, upečatljiva jedinstvenost faune Zona sumraka proizvedena je povijesnim klimatskim promjenama. Kad su ledena doba zaključavala morsku vodu i smanjila oceane, plivajuće razine mora nasukale su mnoge plitke grebene, ubijajući njihove stanovnike. Nakon što se led otopio i plićaci su ponovo potopljeni, ličinke riba i beskralježnjaka odletjele su s drugih grebena kako bi ponovno pronašli novo raspoloživo stanište. Grebeni Zone sumraka, međutim, leže previše duboko da bi bili izloženi padovima mora, pružajući njihovim stanovnicima više vremena da se razviju u različite vrste.
Što dublje zaronimo, postaju složeniji duboki grebeni. Svake godine postaje jasnije da duboki greben nije monolitni ekosustav; Umjesto toga, to je gradijent, spektar preklapajućih slojeva staništa koje karakteriziraju različiti okolišni uvjeti i životinjske zajednice. Na primjer, ovog ožujka, Smithsonijski istraživači posve su krstili novu zonu: rarifotičnu, ili "oskudnu svjetlost", koja počinje tik ispod mezofotike, visine oko 425 stopa.
"Otkriće rarifotike zapravo pomaže u boljem definiranju mezofotika", istaknula mi je Carole Baldwin, zoologinja koja je vodila studiju. "Da biste odredili pravu donju granicu, morate to prijeći."
Istraživači su također počeli prepoznavati alarmantne prijetnje zdravlju dubokog grebena. U određenom smislu, ranjivost Zona sumraka proizvod je njegove krajnje nepristupačnosti. Konzervatori širom svijeta nastojali su zaštititi plitke grebene stvaranjem morskih zaštićenih područja, okeana prostranstva u kojima su ograničene ljudske aktivnosti poput ribolova. MPA-i često lobiraju i financiraju ronioci za rekreaciju, čiji turistički dolari daju poticajima zajednica za očuvanje grebena. Ali tko će zaštititi greben preglobok da bi ga većina ronilaca mogla posjetiti?
Nažalost, primjeri zanemarivanja Zona sumraka su legija. Nakon što su se mještani požalili na rudarske otpatke koji ubijaju obalne grebene u Novoj Gvineji, Richard Pyle mi je s gađenjem rekao, tvrtka je jednostavno svoj otpad bacila dublje, "jer su shvatili da je sve vani samo blato i crvi."
Od formulacije hipoteze o Refugiji, rekao je Pyle, dobronamjerni biolozi su se naslonili na to da se zalažu za pojačano istraživanje i zaštitu Twilight Zone. Ali ako se ispostavi da Zona sumraka ipak nije utočište - ako ga okupiraju ne iseljenici iz plićaka, već vlastita čudna i divna stvorenja - to ne bi umanjilo imperativ spasavanja, samo promijenite obrazloženje. Duboki grebeni nisu dodaci za plićake, već evolucijski korito koje zahtijeva zaštitu samo po sebi.
"Ronilačke grupe morat će zaštititi plitke grebene, a znanstvenici će je tražiti, a zabrinuti građani će je zatražiti", Rocha je jednog dana uhvatila naš bangku dok je pregledavala opremu . Pljunuo je u svoju masku, trljajući pljuvačku u njezine uglove kako bi spriječio zamagljivanje. "Ali za duboke grebene? Samo mi. "
Kao još uvijek neimenovanih vrsta pješčanih sipki koje je otkrio tim. (Luiz Rocha / Kalifornijska akademija znanosti) Posljednjeg dana na Filipinima odmorila sam se od sjene posade zone Sumraka kako bih istražila zaljev Batangas s Nickom Yimom i Marisom Avila, akvaristi Akademije sa zadatkom da brinu o njegovim primjercima. Ronili smo satima u toplim plićacima plićaka, gredama sunčeve svjetlosti igrajući se nad primamljivim polipovima koralja iz čaša i mramornim usnama divovskih školjki. Menagerija zasljepljujućih pruga, morskih puževa duljine prstiju opremljenih vanjskim škrgama koje su se mahale poput morskih algi, utisnute uz greben, i mitske škampe s očiglednim očima virile su ispod ruba.
Dok sam zurio u žuto obrubljene oči snježne pahulje snijega, pomislio sam na nešto što mi je rekao Bart Shepherd tijekom jednog kasnonoćnog razgovora u hotelu. Jedinstvenost mezofotskih grebena pružio je razlog za spas dubinskih - ali također je još više razvio prijetnje plićaku. "Ako se opovrgne hipoteza o utočištu, ne postoji rezervni plan za plitke grebene", istaknuo je Shepherd. On i njegov tim proveli su godine promatrajući duboke grebene svijeta, ali nehotice su se našli na novom argumentu za očuvanje plitke. Poput kišne šume u kojoj jaguari strše po podu, dok turkani lete kroz nadstrešnicu, koraljni grebeni su trodimenzionalno okruženje - a jednako je važno uzeti u obzir i vertikalno očuvanje koliko je horizontalno.
Te večeri vratio sam se u odmaralište i upoznao Rocha, koji je istovremeno uređivao fotografije dana, slao e-poštu kolegama u nekoliko zemalja i cvrkutao. "To se sigurno nalazi na mom ružnom popisu", odskakutao je kad se na laptopu pojavio nevidljivi sivi bezobrazni. Ponovno je dodirnuo tipkovnicu i podigao leptiricu, tijelo prugasto u čokoladno smeđe i užareno bijelo, a peraje obrubljena fluorescentno žutom bojom.
"Što je to?" Upitao sam.
Rocha se grohotom stegnula rukama i radostan pogled. "Taj nema ime", rekao je. "Još."
