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Como uma equipe de cientistas ligados a submersíveis redefiniu os ecossistemas de recifes

Veranistas tropicais sabem bem que os recifes de corais do Caribe são o lar de centenas e centenas de espécies únicas e lindas de peixes. Mas o que você pode ver com um snorkel e uma máscara, ou mesmo equipamento completo de mergulho, não começa a cobrir a amplitude da vida presente nessas maravilhas da biologia marinha. Para explorar adequadamente, você precisaria dirigir um submersível de mergulho profundo equipado com ferramentas de última geração - exatamente o tipo de veículo que a zoóloga de pesquisa Carole Baldwin, do Museu Nacional de História Natural, comanda com sua equipe na ilha. de Curaçao.

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O espaçoso submarino de cinco pessoas foi concebido e encomendado pelo empresário local e viciado em mergulho Adriaan "Dutch" Schrier, por ocasião de seu aniversário de 60 anos, como um meio de acessar com mais segurança águas profundas em seus últimos anos. Com seu cockpit transparente e belo trabalho de pintura laranja e branco, a arte extravagante deixaria Jacques Cousteau - ou Steve Zissou - orgulhoso. Capaz de descer a profundidades de até 1.000 pés, sua utilidade potencial como uma ferramenta científica ficou imediatamente evidente para seu dono.

Desde 2011, Schrier concedeu acesso submersível a Carole Baldwin e seus colegas pesquisadores do Smithsonian, membros de todo o Deep Reef Observation Project (DROP). Batizado o Curasub, o navio fez mergulhos regulares ao longo de uma encosta de recife rica em espécies ao largo da costa da ilha. O que Baldwin e os outros observaram perturbou as noções fundamentais da biologia dos recifes e sua distribuição.

Em um artigo da Nature recém-publicado intitulado “Abaixo do Mesofótico”, Baldwin e seus coautores expõem as principais revisões do esquema de classificação zonal que os cientistas usaram para descrever os ecossistemas dos recifes. Enquanto a noção predominante entre os biólogos marinhos era que os peixes da zona mesofótica (luz média) abruptamente deram lugar à fauna de profundidade a uma profundidade de cerca de 150 metros, um vasto conjunto de dados que Baldwin compilou com o Curasub sugere fortemente o contrário.

Tendo recolhido 4.500 observações de profundidade distintas de mais de 70 espécies de peixes ao longo da encosta do recife de Curaçau, a equipa DROP desenhou graficamente estes dados e sujeitou-os à análise de agrupamento, determinando a extensão de vários agrupamentos de espécies de peixes e ligando-os a intervalos discretos de profundidade . O que os cientistas observaram abaixo da zona mesofótica não eram os peixes de alto mar, mas sim uma comunidade não reconhecida.

Curaçao, zonas faunísticas de recifes profundos Baldwin atualizou a divisão das zonas da fauna no recife profundo de Curaçao. (Federico Cabello, Kevin Bryant, CC Baldwin, DR Robinson, L. Tornabene)

“Quando analisamos nossos dados”, diz Baldwin, “nós saímos não apenas com esse aglomerado mesofótico, mas com todo esse outro aglomerado a cerca de 400 a 1.000 pés abaixo da superfície”. Baldwin e seus co-autores cunharam um nome para esta região : a zona de rarifótico ("luz fraca").

“O mesofótico não faz a transição para o fundo do mar”, diz Baldwin - a evidência é conclusiva. “Há uma zona não reconhecida anteriormente que preenche a lacuna entre esses dois. Isso é o que esta nova zona de rarifótica é.

Muitas das espécies no rarifótico eram desconhecidas e exigiam rotulagem e classificação imediata pela equipe de cientistas. No geral, os peixes aqui eram muito mais próximos dos peixes rasos dos recifes do que das criaturas do fundo do mar. "Nós não estávamos vendo peixes-anjos e viperfishes e outras coisas do fundo do mar", diz Baldwin.

Dentro do rarifótico, a equipe fixou dois subgrupos distintos, mas relacionados, de espécies, levando a uma dicotomia “superior rarifótica” e “baixa-rarifótica” espelhando perfeitamente a mesofótica superior e inferior. Essa divisão pode estar sujeita a revisão, no entanto, à medida que toda a extensão do rarifótico se torna conhecida. Agora, a equipe está certa de que a zona recém-nomeada penetra a pelo menos 300 metros de profundidade - mas é bem possível que espécies de raros não dêem lugar a peixes do fundo do mar até um ponto significativamente além disso.

Para fins de conclusão, a equipe também inventou um nome para a região anteriormente anônima que se estende da superfície até uma profundidade de 130 pés: a zona altifótica ("luz alta").

Espécies rarifoticas Uma amostra das muitas espécies coloridas que chamam a zona de rarifótica de sua casa. (CC Baldwin, DR Robinson, Patrick Colin)

Apesar de excitante por si só, a revisão de Baldwin do sistema de classificação zonal provavelmente também abrirá caminho para uma ciência de acompanhamento mais precisa - em particular, a pesquisa sobre os efeitos da temperatura nos movimentos migratórios dos peixes.

A equipe DROP monitorou a temperatura nas águas perto de Curaçao desde o início do projeto. Onze termômetros oceanográficos espaçados entre 50 e 800 pés de profundidade forneceram continuamente dados de temperatura na encosta do recife durante anos. Agora, com todas as novas espécies e dados de profundidade apresentados no estudo de rarifótica, a coorte de Baldwin tem uma oportunidade maravilhosa de aplicar seus dados de temperatura de uma maneira que antes era impossível.

“Estamos começando a sobrepor os dados de temperatura nesses perfis de profundidade das espécies de peixes”, diz Baldwin, “para tentar chegar ao regime de temperatura preferido de cada espécie. O que queremos saber é se as espécies de peixes estão se movendo mais profundamente em resposta ao aquecimento das águas superficiais ”.

Tem sido bem estabelecido na literatura recente que os peixes são capazes de mudar as latitudes em resposta ao aumento das temperaturas, mas Baldwin quer saber se os peixes próximos ao equador - para quem evitar o excesso de calor dessa forma seriam menos viáveis ​​- estão mudando de profundidade .

"Se você mora nos trópicos", diz Baldwin, "você pode ter que percorrer uma certa distância ao norte ou ao sul para chegar a águas mais frias, mas você só precisa ir mais alguns metros". DROP já descobriu espécies de goby Há muito tempo ramificou-se de seus ancestrais de recifes rasos para descer a águas mais frias, então Baldwin acha provável que os peixes modernos estejam fazendo o mesmo movimento em resposta à mudança climática. A classificação da zona rarifótica tornará tais padrões de migração muito mais fáceis de detectar e entender.

Igualmente estimulante para Baldwin é a freqüente descoberta de novas espécies na região, que continua em ritmo acelerado até os dias de hoje e só deve aumentar à medida que a equipe leva Curasub a viagens de campo mais e mais longe do continente de Curaçao. Onde antes se limitava a uma pequena área operacional do mar (cerca de um décimo de milha quadrada) ao longo da encosta do recife de Curaçao, a equipe agora tem acesso a um grande navio no qual eles podem transportar o Curasub para destinos de sua escolha. . Dada a incrível diversidade de vida que a DROP descobriu até mesmo em sua estreita fatia do recife de Curaçao, essas viagens certamente resultarão em muitas descobertas recentes na estrada.

(Uma espécie recentemente descoberta de Curaçao que Baldwin está disposta a batizar é um impressionante robalo raro no gênero Baldwinella, que os ichthyologists Phil Heemstra e Bill Anderson intitularam em sua honra em 2012. “Eu provavelmente vou nomear esse para um grande doador ", Baldwin diz com uma risada." É um peixe muito bonito. ")

Baldwin tem explorado os mares há um bom tempo, mas sua paixão pela biologia marinha é incansável. Contabilizando a profundidade, ela diz: “Mais de 95% do espaço habitável do planeta está nos oceanos. E nós exploramos menos de cinco por cento disso. Para mim, isso é inacreditável.

"Artigos como este na Nature ajudam as pessoas a entender o pouco que sabemos sobre o oceano", diz Baldwin. "E quando descrevemos novas espécies, isso permite que as pessoas saibam que ainda há muito a aprender."

Como uma equipe de cientistas ligados a submersíveis redefiniu os ecossistemas de recifes