Nekega nekega jutra z otoka Luzon, največje kopenske kopne na Filipinskem arhipelagu, sem se vrgel z ozko obrobnega lesenega čolna v orodju za potapljanje in se spustil v zaliv Batangas. Ko se je površina umirila, je luč zasenčila od turkizne do grahove zelene. Pri 85 stopah sem se zmenil s petimi vzpenjajočimi se potapljači, njihova telesa so bila zajeta v mehanskih karavanah cevi in jeklenih rezervoarjev in kamer - več kot 100 kilogramov opreme na osebo. Bart Shepherd, en član tega bionskega kvinteta, mi je prenesel mrežasto vrečko, ki je bila napolnjena z vzorci, vsaka žival je v svoji plastični vrečki, kot vsebina snežnega globusa. Pokukal sem na živali znotraj: živahne oranžne žile, korabice, difani, čebulice, ki niso več kot iglica. Nekaterih teh organizmov znanost ni nikoli opisala.
Sorodne vsebine
- Kako je skupina znanstvenikov, ki jih je mogoče potopiti, na novo opredelila grebene ekosisteme
Neodkrite vrste obilujejo Zona somraka, svetovni pas globokomorskih grebenov, ki je malo obiskan in manj razumljen. Koralni grebeni, ki prevladujejo v domišljiji - in znanstveni literaturi - so plitvi, osončeni vrtovi, dostopni celo ljubiteljskim potapljačem. Potopite se pod 130 čevljev ali več in znašli se boste v nejasnem novem svetu. Znani trdi korali se podajajo mehkim telesom, ki valijo v tehniki, kot so sanje Seussove mrzlice. Papiga in zajčica se uležejo v svetleče baste in veverice z očesnimi očmi. Območje somraka, ki je raziskovalcem znano kot mezofotično ali "srednja svetloba", je greben, ki ima pomanjkanje rastlinskega življenja, kraljestvo plankatov in mesojedcev.
" Nerodno je spustiti jadrnico in se spustiti na mesto, kakršnega še nikoli nihče ni imel, " mi je rekel Shepherd, direktor akvarija na Kalifornijski akademiji znanosti, ko smo se pojavili in se vrnili na potapljajočo ladjo, tradicionalna Phillipines obrt, imenovana bangka . Potem ko je bil pet ur pod vodo, v globinah, katerih pritisk je presegel 200 funtov na kvadratni palec, se je Shepherd zdel izsušen, a zadovoljen. "Všeč mi je, da to lahko še vedno počneš na tem planetu, " je dejal.
Koralni grebeni spadajo med habitate na svetu, ki jih najbolj ogrožajo: poudarjajo jih podnebne spremembe, plenijo s prekomernim ribolovom, zastrupljene z onesnaženjem. Medtem ko se je ohranjanje razširilo na koralne vzroke, globoki grebeni že dolgo niso več vidni in brez uma. V zadnjem desetletju se je to začelo spreminjati: Od leta 2010 je bilo objavljenih več kot 500 prispevkov o mezofotskih grebenih, kar je dvakrat več kot v prejšnjih 50 letih skupaj. Zdaj postaja vse bolj jasno, da svetovne mezofotske cone vsebujejo nesorazmeren delež morske biotske raznovrstnosti.
V svoji sumorni in bizarni biotski raznovrstnosti svetovne cone somraka ne spominjajo prav nič na podmorske otoke. Od Darwina so biologi spoznali, da so kopenski otoki kotli specializirani, da je, kot je nekoč izjavil pisatelj znanosti David Quammen, "geografska izolacija vztrajnik evolucije." Tako kot Galapagos se ponaša z edinstvenimi koreninami in želvami, tako tudi svet Območi somraka zaradi svoje samote delujejo kot otoki globokih, ki odganjajo endemske vrste.
Naravoslovno razumevanje mezofotskega pasu je bilo težko osvojiti. Le peščica elitnih tehničnih potapljačev je sposobna prodreti v mračna brezna območja somraka. "Vaša glavna misel, ko ste tam spodaj, " mi je tistega večera dejal Luiz Rocha, kustos za ribe v Kaliforniji in vodja odprave, "ohranjati pri življenju."
Malo znanstvenikov je postavilo oči na bolj neraziskane grebene kot Rocha, Pastir in njihova ekipa. Kalifornijska akademija je od leta 2013 ustanovila vrsto raziskovalnih odprav na območje somraka v kraje, kot so Vanuatu, Pulau, Velikonočni otok in Brazilija. Lani poleti sem se pridružil ekipi za en teden potapljanja po Filipinskem prelazu Verde Island, ozkega ožine, kjer trkajoči tokovi hranijo nekatere najbogatejše morske habitate na planetu. Devetletna posadka akademije je iskala odgovore na vrsto perečih vprašanj: Katere vrste pogosto mezofotično območje? Kako se globoki grebeni povezujejo s svojimi plitvimi kolegi?
In kar je najbolj pereče: Kaj bo potrebno za ohranitev tako zakritega ekosistema, da malo ljudi sploh spozna, da obstaja?
Nova vrsta metuljev je odkrila potapljaška ekipa California Academy. (Luiz Rocha / Kalifornijska akademija znanosti) Začetki sodobnega podmorskega raziskovanja segajo v leto 1943, ko je Jacques-Yves Cousteau sodeloval z inženirjem Emilom Gagnanom pri ustvarjanju Aqua-Lung. Njihov izum, dihalni aparat, ki je potapljal zrak iz jeklenke s stisnjenim plinom, je povzročil moderno potapljanje in zlato dobo raziskav na morju: Nazadnje so znanstveniki lahko raziskali morje, ne da bi jih na površino privezali s pomočjo cevi. "Ponoči sem imel pogosto videnje letenja, tako da sem si roke razširil kot krila, " je Cousteau zapisal v svojem memoarju "Tihi svet " leta 1953. "Zdaj sem letel brez kril."
V resnici pa so bila Cousteauova krila še vedno obrezana. Meje običajnega potapljanja ležijo na približno 120 čevljev; se spustite globlje in vi se srečujete z dovolj smrtno nevarnimi boleznimi, da bi napolnili medicinski učbenik. Malo ljudi bolje razume nevarnosti raziskovanja globinskih grebenov kot Richard Pyle, havajski zoolog, ki ga je začasno ohromil skoraj smrtni napad dekompresijske bolezni - grozljivo stanje, znano kot ovinki, ki ga je povzročilo rast dušikovih mehurčkov v krvotokih potapljačev med prehitrim vzponom - med preganjanjem rib leta 1986 v Palauu.
Čeprav je Pyle, takrat star 19 let, eno leto hodil s trsom, mu je čopič s smrtjo samo še utrdil željo po obisku globoke. V poznih osemdesetih je z drugimi mornarskimi potapljalnimi tehnikami prilagodil raziskovanje grebenov, s čimer je sprožil tehnološko revolucijo, ki je odprla cono somraka za študij.
Njihova prizadevanja so preprečila našo zasnovo koralnega grebena. "Mezofotični greben se je izkazal za 80 odstotkov habitata, " se danes čudi Pyle. "Že desetletja je bila naša perspektiva koralnih grebenov nazaj."
Čeprav so Pyleove inovacije Twilight Zone raziskovanje izvedljive - "ljudem je težje delati neumne napake in se ubijati, " mi je dejal - ostaja zastrašujoč tehnični izziv, ko sem ugotovil, ko sem obiskal ekipo kalifornijske akademije na Filipinih. V okolju somračne cone pod pritiskom dobri stari zrak postane strupen: Normalne koncentracije kisika povzročijo epileptične napade, medtem ko lahko dušik postane narkotik tako dezorijentirajoče, da je dodajanje dveh in dveh na prste tako zahtevno kot teoretična fizika. Da bi premagali te strupene učinke, potapljači vdihnejo posebno mešan koktajl plinov, katerih glavna sestavina je helij.
Razlog je, da sta se Bart Shepherd in drugi potapljači Kalifornijske akademije tako obremenjevali s stroji: Njihova življenja so odvisna od baterije natančno umerjene opreme. Rebreatherji reciklirajo vsak izdih; kanistri za čiščenje zajemajo ogljikov dioksid, ki ni v plinu, s pretvorbo v kalcijev karbonat; računalniki vbrizgajo natančne zavore kisika v cevi za zrak. Vsak potapljač nosi tri rezervne rezervoarje, če rebreather ne uspe in se morajo umakniti proti površini.
Na potopu minulega poletja je Mauritius Bell, akademski vrtalni vodnik potapljaškega varnostnega častnika, zjutraj začel z ogledom posadke vseh mučnih načinov, kako bi lahko izginili pod vodo. "Nič nepomembnega v tem, kar počnemo, " jih je spomnil. "To je tako zapleteno kot potapljanje."
Potoni somraki čas še dodatno ovirajo. Globlje ko grete in dlje časa preživite v globini, več dušika absorbira tkivo telesa in večja je nevarnost strašnih ovinkov. Na svojih najglobljih potopih lahko Shepherd, Rocha in njihovi soigralci preživijo na dnu ne več kot 10 minut, zaradi česar vsak spust postane noro pospravljanje živali, štetje rib in snemanje videov, preden utripajoče luči na zaslonih mrežnice opozorijo na njihov dragoceni čas je gor.
Na polovici 10-dnevne odprave na Filipine je utrujenost vstopila v ekipo, prikrita in nosila dušikove mehurčke. Posadka je zbrala dva ducata vzorcev koral in jih prenesla v improviziran akvarij v lokalni hotelski sobi za morebitni prevoz nazaj v Kalifornijo. Njihove glavne tarče so bile bolj izmuzljive: nevretenčarji, znani kot glavnik, ki jih je ekipa poimenovala "morski peclji" zaradi podobnosti z bombončki v obliki marshmallow bonbonov.
Med preteklimi ekspedicijami so glavniki žele krasili praktično vsako površino mezofotičnega pasu Batangas Bay. Zdaj bi jih lahko vse prešteli na eni rokavici. Zdelo se je, da je njuna nerazložljiva odsotnost zasmehovala Pastirja in Rocha, posmehljiv opomin, kako malo sta vedela o prebivalcih cone Twilight.
"Lani smo lahko zbrali 50 morskih pik na en potop, " je Rocha vzdihnil tisti večer, ko je močno sedel na verandi hotela, pivo v roki. Je stokal, zvok, ki je vseboval note frustracije in izčrpanosti. "Počutim se, kot da sem se obesil čez snop in udaril s palico za baseball." Rocha je razgrnila prenosnik, da je pregledala fotografije dneva, in se hitro razveselila, ko je videla Grammatonotus brianne, ogrinjalo z ognjevitim repom in boke ob sončnem zahodu - riba, ki jo je opisal šele prejšnje leto. "Imamo približno 15 novih vrst, ki jih moramo trenutno opisati v čakalni vrsti, " mi je rekel.
Če kdo lahko prevzame kazen cone somraka, je Rocha, hudomušni Brazilec, ki se je odločil postati biolog, ko je učitelj tretjega razreda pripeljal v rezervoar, poln gupijev. Večina brazilskih ribjih biologov gravitira do Amazonije; Rocha je šel v reko in se odločil, da bo namesto tega študiral slano vodo. Na fakulteti je pogosto tri leta pilotiral motorni čoln na morje in se vozil na 70 metrov na rednem zraku, enako tvegan posel, ki je skoraj ubil Richarda Pyle-a. "Bilo je noro potapljanje, " se je zasmejal z malo obžalovanja.
Na koncu je njegova lakota po znanju premagala njegov nagon za samoohranitev. "Od takrat, ko sem se začel potapljati, se je ves moj napor poskušal najti nove vrste, da bi razumel, zakaj in kako so grebeni tako raznoliki in kako se njihove vrste medsebojno povezujejo, " je dejal. In nikjer ta temeljna ekološka raziskava ni bolj nadležna - ali bolj pomembna - kot v območju somraka.
Živahne oranžne skodelice kozarcev, kot so ti, živijo na navpičnih površinah in v jamah do velikih globin. (Luiz Rocha / Kalifornijska akademija znanosti) Ne glede na njihov cvetni videz, so korale živali. So pa tudi polovica simbiotskega odnosa: Številne koralne hiše so mikroskopske alge z imenom zooksanthellae, fotosintezne rastline, ki hranijo svoje gostitelje v zameno za zavetje.
To je občutljivo partnerstvo. Ko so temperature vode previsoke, toplotno obremenjeni koralji odganjajo svoje hišne pramene, postanejo duhovno beli in sčasoma umrejo, kar je škodljiv pojav, imenovan beljenje. Ko se podnebje segreva, je beljenje postajalo pogostejše. Vroča razteza, ki je trajala od leta 2014 do 2017, je prizadela 70 odstotkov svetovnih grebenov in ubila več kot 80 odstotkov koralov v nekaterih kotičkih avstralskega Velikega pregradnega grebena. Učinki te katastrofe bodo še dolgo ostali.
Kjer se globoki grebeni prilegajo tej mračni sliki, že dolgo povzročajo fascinacijo. Peter Glynn, koralni znanstvenik z univerze v Miamiju, je leta 1996 sprožil ugibanja v prispevku o vzrokih za beljenje. Če je na sončni plitvini temperatura vode ponavadi višja, je Glynn menil, da lahko hladnejše mezofotske globine "nudijo zatočišče koralnim populacijam", kar zagotavlja trdnjavo, kjer bi prebivalci grebenov lahko zdržali svoj čas, ko so bili površinski pogoji prevroči za obvladovanje.
Povorka raziskovalcev je odtlej preučevala hipotezo o globini grebena Refugia in preiskovala, ali lahko Zona somraka nudi varnost ne le pred beljenjem, ampak tudi pred drugimi stresorji na vrhu, kot so orkani, onesnaževanje in prekomerni ribolov. Rezultati so mešani. Medtem ko so karibski orkani uničili koral na površini in prizanesli globokim - kar je v prid hipotezi - so nekateri mezofotični grebeni dejansko bolj dovzetni za beljenje, morda zato, ker so koralni površini bolje prilagojeni za vročo vodo.
Leta 2017 je raziskovalna skupina pod vodstvom Pima Bongaertsa, koralnega biologa z univerze v Queenslandu, ugotovila, da se oreški koralci na Bermudanskih globokih grebenih gensko razlikujejo od plitvih, kar je nakazovalo, da se populacije na različnih globinah redko mešajo. "Moj splošni sklep je, da je hipoteza o Refugiji morda zelo pomembna za nekatere posamezne vrste, vendar pa ima lahko le omejeno vlogo v celotnem ekosistemu, " mi je povedal Bongaerts. "To je bolj zapleteno kot preprost resničen ali napačen odgovor."
Zaenkrat se zdi, da podatki Kalifornijske akademije predstavljajo stavko proti hipotezi Refugia. Racha in njegovi sodelavci so namesto delitve vrst s plitvino zgoraj ugotovili, da mezofotične grebene večinoma zasedajo edinstvene ribe, specializirane za življenje v globini. Prebivalci cone somraka vključujejo nenavade, kot je mali pravljični basslet ( Sacura parva ), roza-rumen dragulj, ki se v divjini še nikoli ni fotografiral, dokler Rocha ni ujela njegove slike leta 2017. Shepherd vidi nekaj mezofotičnih rib tako zanesljivo v določenih globinah, ve, kako daleč se je spustil, ne da bi se moral posvetovati s svojim računalnikom.
Z drugimi besedami: ribe v conah morda niso dovolj povezane, da bi se lahko uveljavil učinek odpadka. "Tudi tiste ribe, ki jih beležimo tako v plitvini kot v globokem mezofotskem pasu, imajo veliko prednost za ene ali druge, " mi je povedal Hudson Pinheiro, doktor študentov ihtiologije iz potapljaške ekipe.
Globoki grebeni si ne delijo le nekaj vrst s plitvino, zdi se, da si številne vrste ne delijo med seboj . Ko je ekipa Akademije gonila Vzhodno cono Velikonočnega otoka, je bila skoraj vsaka vrsta, ki so jo srečali, endemična za to regijo; medtem je bilo le približno četrtina plitvih rib endemičnih. Tudi drugi raziskovalci so opazili podobne vzorce. Ko je Richard Pyle pregledal havajski Atoll Kure, je ugotovil, da je vsaka posamezna mezofotična riba edinstvena za Havajske otoke.
Nihče ne more razložiti tega izjemnega endemizma, toda Pyle ima nekaj idej. Po njegovi hipotezi o obstoju habitata je presenetljivo edinstvenost favne cone somraka nastala zaradi zgodovinskih podnebnih sprememb. Ko so ledene dobe zaklenile morsko vodo in skrčile oceane, je plapolajoča morska gladina nasedla mnogim plitvim grebenom, ki so pokončali njihove prebivalce. Potem ko se je led stopil in so se plitvine spet potopile, so ličinke rib in nevretenčarjev priplavale z drugih grebenov, da bi ponovno prenovili na voljo nov življenjski prostor. Grebeni cone somraka pa ležijo pregloboko, da bi jih lahko izpostavljali padajočim morjem, kar je njihovim prebivalcem omogočilo več časa, da se razvijejo v različne vrste.
Čim globlje se potapljamo, bolj zapleteni postanejo globoki grebeni. Vsako leto postane bolj jasno, da globok greben ni monolitni ekosistem; namesto tega je gradient, spekter prekrivajočih se habitatnih plasti, za katere so značilni različni okoljski pogoji in živalske skupnosti. Ta marca so denimo Smithsonski raziskovalci v celoti krstili novo cono: rarifotično ali "redko svetlobo" cono, ki se začne tik pod mezofotično, približno 425 čevljev.
"Odkritje rarifotike dejansko pomaga bolje opredeliti mezofotiko, " mi je opozorila Carole Baldwin, zoologinja, ki je vodila študijo. "Če želite določiti resnično spodnjo mejo, jo morate preseči."
Raziskovalci so začeli prepoznavati tudi zaskrbljujoče grožnje zdravju globokega grebena. V nekem smislu je ranljivost cone somraka rezultat njegove skrajne nedostopnosti. Po vsem svetu so si naravovarstveniki prizadevali za zaščito plitvih grebenov z ustvarjanjem morskih zavarovanih območij, oceanska prostranstva, v katerih so človeške dejavnosti, kot je ribolov, omejene. Pogosto MPA lobirajo in financirajo rekreativni potapljači, katerih turistični dolarji skupnostim spodbudijo k ohranjanju grebenov. Toda kdo bo ščitil greben pregloboko, da bi ga lahko obiskala večina potapljačev?
Na žalost so primeri zapostavljanja cone somraka legija. Potem ko so se domačini pritožili zaradi rudarjenja odpadkov, ki ubijajo obrežne grebene v Novi Gvineji, mi je Richard Pyle z gnusom rekel, da je družba svoje odpadke preprosto odvrgla globlje, "ker so ugotovili, da je vse tam samo blato in črvi."
Od formulacije hipoteze Refugia, je dejal Pyle, so se dobronamerni biologi naslonili nanjo, da bi se zavzeli za večje raziskave in zaščito območja somraka. Če pa se cona somraka navsezadnje izkaže, da ni zapuščanje - če ga ne zasedajo izseljenci iz plitvine, temveč lastna čudna in čudovita bitja -, to ne bi zmanjšalo nujnosti reševanja, le spremenite utemeljitev. Globoki grebeni niso dodatki za plitvino, ampak evolucijska žarišča, ki zahtevajo zaščito samo po sebi.
"Potapljaške skupine bodo prosile za zaščito plitvih grebenov, znanstveniki pa bodo zanj zaprosili, zadevni državljani pa ga bodo zaprosili, " Rocha je nekega dne prijela na bangki, ko je pregledoval svojo opremo . Pljunil je v masko in drgnil slino v njene vogale, da prepreči meglenje. "Toda za globokimi grebeni? Samo mi. "
Kot še neimenovana vrsta peščenega ostrešja, ki jo je odkrila ekipa. (Luiz Rocha / Kalifornijska akademija znanosti) Zadnji dan na Filipinih sem si odpočil senco posadke cone Twilight, da bi z Nickom Yimom in Mariso Avila raziskoval zaliv Batangas, akvaristika Akademije, zadolžena za skrb za njene primerke. Nekaj ur smo se potapljali v toplih plitvih plitvinah, gredi sončne svetlobe, ki so se igrale nad oprijemljivimi polipi skodelskih koral in marmornatimi ustnicami orjaških školjk. Menageria bleščečih ponudbranov, morskih polžev dolžine prstov, opremljenih z zunanjimi škrgami, ki so se valile kot morske alge, zarezane vzdolž grebena, in morske škarje z očesnimi očmi, ki so visele izpod pragov.
Ko sem se zazrl v rumeno obrobne oči snežne snežne morale, sem pomislil na nekaj, kar mi je povedal Bart Shepherd med enim poznonočnim pogovorom v hotelu. Edinstvenost mezofotskih grebenov je bila razlog za reševanje globin - hkrati pa je grožnje plitvini še bolj grozila. "Če se hipoteza o refugiju zavrne, ni rezervnega načrta za plitve grebene, " je poudaril Shepherd. On in njegova ekipa so leta preiskovali globoke grebene na svetu, vendar so nenamerno zadeli nov argument za ohranitev plitvine. Kot deževni gozd, v katerem se jaguarji stegnejo po tleh, medtem ko turkani plavajo po krošnjah, so koralni grebeni tridimenzionalno okolje - in tako pomembno je upoštevati navpično ohranjenost, kolikor je vodoravno.
Tistega večera sem se vrnil v letovišče in spoznal Rocha, ki je istočasno urejal fotografije dneva, pošiljal e-sporočila kolegom v več državah in tvitnil. "To se bo zagotovo zgodilo na mojem grdem seznamu, " je odkimaval, ko se je na prenosniku pojavil nepopisen siv damski. Ponovno se je dotaknil tipkovnice in navzgor potegnil metuljčico, njeno telo je bilo črtasto rumeno in žareče belo, plavuti pa so bili odeti v fluorescentno rumeno.
"Kaj je to?" Sem vprašal.
Rocha se je zasmehovala in stisnila roke skupaj z veseljem. "Ta nima imena, " je rekel. "Še."
