В зону океанских сумерек: как новые технологии раскрывают тайны малоизученного подводного мира
Несмотря на тесную связь новозеландцев с океаном, очень немногие слышали о "умеренных мезофотических экосистемах" (TMEs). Ещё меньше людей осознаёт их важность для прибрежного рыболовства и, возможно, смягчения последствий изменения климата.
TMEs обычно встречаются на глубинах от 30 до 150 метров — в сумеречной зоне океана, где остаётся мало солнечного света. Но наука начинает проливать свет на эти замечательные экосистемы и необходимость их защиты.
В то время как глубоководные (более 200 м) и мелководные (менее 30 м) районы хорошо изучены, TMEs получили удивительно мало внимания. Их признали отдельными экосистемами лишь в последние 15 лет.
TMEs находятся за пределами досягаемости большинства научных дайверов, но недавняя разработка относительно небольших и дешёвых телеуправляемых подводных аппаратов (ROV) теперь позволяет лучше исследовать эти необычные подводные регионы.
ROV, такие как новозеландский Boxfish, можно запускать с небольших судов. Они оснащены камерами высокого разрешения и манипуляторами для идентификации организмов и сбора образцов. Теперь мы можем регулярно наблюдать TMEs, и наше понимание их быстро растёт.
Как выглядят скалистые TMEs?
В отличие от мелководных морей, где обычно доминируют образующие среду обитания мясистые водоросли, в TMEs доминируют животные.
На наименьшей глубине они поддерживают смесь водорослей и животных, но по мере погружения вглубь в условия слабого освещения начинают доминировать корковые водоросли и уникальные виды животных.
К животным, адаптированным к условиям слабого освещения, относятся губки, горгонарии и асцидии. Недавнее исследование из Новой Зеландии показало, что губки могут занимать более 70% доступного пространства на скалистых TMEs.
Учитывая, что эти экосистемы, вероятно, широко распространены в умеренных морях, возможно, что губки могут быть даже более многочисленными, чем водоросли, в прибрежных океанических регионах.
Экологическая и экономическая важность
Хотя мы всё ещё мало знаем об экологии TMEs, они важны для более широких прибрежных экосистем несколькими способами.
Трёхмерная структура губок и других животных, доминирующих в среде обитания TMEs, создаёт структурную сложность на морском дне. Это обеспечивает дом для ряда организмов, от мелкой и молодой рыбы до крабов, которые, вероятно, используют эту среду обитания, чтобы укрыться от хищников.
Кроме того, многие виды рыб мигрируют между мелководьем и этими более глубокими сумеречными экосистемами, вероятно, в поисках пищи и укрытия.
Губки, доминирующие в TMEs, фильтруют большие объёмы воды и способны улавливать растворённый углерод и превращать его в детрит. Падальщики, такие как мелкие ракообразные и черви, могут питаться детритом губок. Впоследствии этих маленьких существ поедают более крупные организмы (например, рыбы) выше по пищевой цепи.
Таким образом, TMEs, вероятно, чрезвычайно важны для прибрежного рыболовства.
Наша оценка изменений температуры в зависимости от глубины предполагает, что TMEs также могут быть важны для смягчения последствий изменения климата, особенно морских тепловых волн, вызывающих экстремальные температуры морской воды.
Мы обнаружили, что температура воды на глубинах, где встречаются TMEs, обычно на несколько градусов ниже, чем на поверхности, что может обеспечить убежище для подвижных видов рыб с мелководья.
Кроме того, если мелководные популяции повреждены деятельностью человека, то более глубоководные популяции TMEs могут пополнить их, поставляя личинок.
Воздействие человека на TMEs
Хотя на TMEs, вероятно, влияют те же антропогенные факторы, что и на поверхностные воды, некоторые специфические стрессоры могут иметь большее воздействие.
Доминирование в TMEs множества прямостоячих (часто медленнорастущих) древовидных форм, включая губки и горгонарии, делает эти экосистемы особенно уязвимыми к физическим нарушениям.
Скалистые TMEs часто пересекаются с районами рыболовства, где используются ловушки, например, для ловли омаров и крабов. Эта деятельность может разбивать и повреждать губки и горгонарии, восстановление которых может занять много лет.
Доминирование в скалистых TMEs фильтрующих организмов и их близость к поверхности делают их восприимчивыми к воздействию увеличения количества осадка в толще воды, что повышает мутность и количество оседающего на организмах осадка.
Увеличение количества осадка может быть результатом изменений в землепользовании в прибрежных районах, например, из-за строительства или преобразования ферм, или из-за траления, дноуглубительных работ или добычи полезных ископаемых на морском дне.
Наш недавний анализ показал, что очень немногие из скалистых TMEs по всему мировому океану были исследованы и охарактеризованы. Ещё меньше защищены в рамках существующих систем управления и охраны.
В большинстве мест, где они защищены, это обычно является побочным эффектом защиты мелководных экосистем, граничащих с TMEs.
Разнообразные и экологически важные сообщества, обнаруженные в TMEs, нуждаются в большем признании и защите уникального биоразнообразия, которое мы только сейчас начинаем должным образом понимать.