Песочное дно, покрытое бирюзовой водой, появляется подо мной, когда я спускаюсь. Я занимался подводным плаванием в водах, окружающих полевую станцию Кэрри Боу Кей в Белизе, уже более 20 лет, поэтому я совершал это погружение раньше. Но у каждого погружения могут быть свои сюрпризы. Сначала я не вижу ничего, кроме песка, пыльного лунного пейзажа, казалось бы, лишенного жизни .
Когда я касаюсь дна, окружающий меня мир скрыт от глаз, поскольку плотность воды задерживает крошечные частицы, поднятые моими плавниками. Вскоре видимость проясняется, и я вижу, что это вовсе не пустыня, а взлетно-посадочная полоса. Странные следы, которые пересекают песок, намекают на биологическое разнообразие, которое мы ищем. Что-то тратит много энергии, уходя куда-то. Тем не менее, нет времени преследовать животных, у нас есть очень специфическая задача.
Морская Глобальная Земная Обсерватория (MarineGEO) работает под водой в Карибском море. Направленная Сетью морских обсерваторий Тенненбаума в Смитсоновском институте, это первая долгосрочная всемирная исследовательская программа, которая обеспечит беспрецедентное понимание экологии и биоразнообразия наших прибрежных океанов по всему миру.
MarineGEO посвящен изучению биологии и экологии наших прибрежных экосистем, критической области океана, где морская флора и фауна наиболее распространена, а последствия человеческой деятельности наиболее выражены. Обсерватория была создана с пониманием того, что нам нужны данные о прибрежной морской биологии в широком географическом масштабе и в течение длительных периодов времени для решения некоторых из наиболее важных проблем, с которыми морская среда сталкивается сегодня - перелов, загрязнение окружающей среды и изменение климата. Широта и глубина этой информации может выявить глобальные закономерности в распределении видов, влияние человеческой деятельности на сообщества животных и роль биоразнообразия в поддержании здоровых экосистем.
Странные следы, которые пересекают песок, намекают на биологическое разнообразие, которое мы ищем. Что-то тратит много энергии, уходя куда-то. (Лори М. Пенланд) В то время как MarineGEO стремится использовать самые современные методы для подхода к некоторым из этих наблюдений, одной из ее сильных сторон в качестве глобальной сети биоразнообразия является использование очень простых экспериментов, которые могут быть развернуты в больших масштабах с использованием основных материалов с минимальная тренировка. Это немедленно открывает двери для участия других исследовательских станций и академических учреждений, а также гражданских ученых и школьных групп.
Для этого исследования мы развернем испытанную и настоящую рабочую лошадку набора инструментов MarineGEO, простой приманки (недавно опубликованный в PLOS-ONE), который стал известен как Squidpop, или squid lollipop.
Он состоит из тонкого стержня из стекловолокна высотой около 18 дюймов с небольшим кусочком кальмаровой ткани - размером с стандартный дырокол для бумаги - прикрепленным на одном конце. Мы отслеживаем, сколько кальмаров потребляет местная рыба за стандартизированный период времени, и сравниваем эту информацию с тем, что известно о сообществе рыб, с помощью сетевых ловушек и визуальных обследований, или с помощью камер, которые регистрируют хищничество.
В попытке собрать данные по более крупным регионам, MarineGEO планирует внедрить блицпап под названием Ocean Bitemap для предстоящего Всемирного дня океанов 8 июня 2016 года.
Цель состоит в том, чтобы развернуть squidpops в максимально возможном количестве регионов и типов среды обитания.
MarineGEO и другие партнеры, в том числе члены глобальной сети морских водорослей Zostera Experimental Network (ZEN), будут развертывать кальмары по всему миру. Это будет первое в своем роде с точки зрения скоординированных наблюдений за хищничеством в прибрежной среде. В течение лета все партнеры будут повторять эти развертывания, что обеспечит более четкий снимок данных о хищниках, чем мы когда-либо имели. Вы можете найти больше информации о squidpops и Ocean Bitemap онлайн, включая инструкции о том, как развернуть свой собственный squidpop.
Сравнение этих съемок кальмарных попугаев с данными мест обитания и информацией о статусе сохранения позволит получить ценные сведения о том, какие характеристики позволяют морским местообитаниям функционировать должным образом, особенно в условиях продолжающегося нарушения деятельности человека.
Мой коллега, Росс Уиппо, главный техник и полевой биолог MarineGEO, достигает дна спустя несколько минут после того, как я это сделал, и быстро устанавливает свое оборудование, включая связку кальмаров, при подготовке к развертыванию. Однако сначала он сажает в песок видеокамеру, установленную на трубе из ПВХ.
Несмотря на то, что тест на кальмара в основном предназначен для хищных рыб, в этом районе обитает множество других видов рыб.
Большая Ремора окружает нас, когда Росс устанавливает камеру. У этих очаровательных рыб на голове есть плоский овальный сосательный диск, который позволяет им прикрепляться к другим животным. Их обычно видели привязанными к акулам, хотя ранее на том же месте была сфотографирована морская черепаха с несколькими висящими на нем реморами. Я несколько раз цеплялся за их плавники и акваланг и считаю их очень забавными.
Мой коллега, Росс Уиппо, центральный техник и полевой биолог MarineGEO, подходит к концу, после того, как я это сделал, и быстро настраивает свое оборудование, включая связку кальмаров, при подготовке к развертыванию. (Лори М. Пенланд) 
Росс сажает в песок видеокамеру, установленную на трубе из ПВХ. (Росс Уиппо) 
Большая Ремора окружает нас, когда Росс устанавливает камеру. У этих очаровательных рыб на голове есть плоский овальный сосательный диск, который позволяет им прикрепляться к другим животным. (Лори М. Пенланд) 
Их обычно видели привязанными к акулам, хотя ранее на том же месте была сфотографирована морская черепаха с несколькими висящими на нем реморами. (Росс Уиппо) Они в основном безвредны, но Россу не нравится, что он слоняется поблизости, так как он, похоже, ищет хорошее место для прикрепления. Легкость, с которой разворачиваются кальмары, становится очевидной, когда мы уплываем от камеры (и ремора) и начинаем сажать их в песок на расстоянии примерно шести футов друг от друга. После того как все 25 посажены подряд, мы успеваем убить.
Наша задача сейчас состоит в том, чтобы покинуть место учебы на час, чтобы произошли хищники.
На вершине пищевой цепи хищники играют важную роль в управлении экосистемой. Они являются основным отборочным агентом, определяющим количество и типы организмов, которые живут в определенной области. Высокая численность ненасытных хищников может привести к другой группе животных, чем в зонах, которые относительно свободны от хищников. Это может измениться в зависимости от времени года, типа среды обитания и воздействия человека на место исследования.
На вершине пищевой цепи хищники играют важную роль в управлении экосистемой. Они являются основным отборочным агентом, определяющим количество и типы организмов, которые живут в определенной области. Высокая численность ненасытных хищников может привести к другой группе животных, чем в зонах, которые относительно свободны от хищников. Это может измениться в зависимости от времени года, типа среды обитания и воздействия человека на место исследования.
В системах здоровых коралловых рифов мы часто видим многочисленных крупных хищников, а также других мелких всеядных рыб. Но в песчаных местах обитания, таких как та, которую мы посещаем, мы ожидаем меньше хищных рыб. Количество потребляемых кальмаров помогает подтвердить правильность наших прогнозов. Из этих данных мы можем определить, насколько важными могут быть хищники в определенной среде обитания с течением времени.
В настоящее время у MarineGEO есть партнеры по побережью Северной и Южной Америки, а также в Тихий океан, включая Смитсоновские станции в Мэриленде, Флориде, Белизе и Панаме, Гавайский университет в Маноа, Центр Romburg-Tiburon в заливе Сан-Франциско и Хакай. Институт в Британской Колумбии, с планами расширения до университетов в Тасмании, Гонконге и Сингапуре.
Каждое из этих мест предоставляет новую возможность для сбора скоординированных данных о давлении хищников с помощью squidpops, а также возможность локального сетевого взаимодействия с сообществом для активного участия. MarineGEO руководил многими группами при развертывании кальмаров - от программы «Три моря», образовательной программы, которая готовит следующее поколение морских ученых, до ученика средней школы, который выиграл научную ярмарку в своей школе, используя кальмары для сравнения давления хищников в местных морских обитателях. места обитания.
В ожидании часа мы плаваем по краям сайта, делая заметки. Тогда я вижу, что делает следы на песке: раковина. Эти смешные на вид моллюски распространены на Карибах. Их глаза торчат на стеблях из больших, розовых, красивых раковин, и они движутся по одному «шагу» за раз, с лифтом и провалом, оставляя следы в песке. С такими неловкими и медленными движениями я поражен тем, как далеко они путешествуют.
Становится ясно, что этот лунный пейзаж на самом деле кишит жизнью.
Хотя основная часть морского биоразнообразия в этом регионе ограничена коралловыми рифами, различные среды обитания региона связаны между собой. На рифах, песчаных участках, лугах водорослей и в мангровых лесах встречаются пересекающиеся сообщества рыб и беспозвоночных, которые перемещаются из одной среды обитания в другую, в зависимости от таких факторов, как сезонность, циклы дня и ночи, кормление и размножение, а также этапы жизни.
Мы часто видим гораздо больше молоди рифовых рыб определенных видов в пределах и среди защиты, обеспечиваемой корнями мангровых лесов, чем в других местах. Здесь, на песчаном дне, мы видим самокрылых, ворчаний и бычков, которые будут учитываться при визуальном осмотре рыб, который другие члены команды MarineGEO проведут с исследователями из Университета Тасмании в рамках проекта под названием Reef Life Survey, который отслеживает биоразнообразие рыб. в глобальном масштабе.
Это основная причина для размещения кальмаров в различных типах мест обитания. Каждая среда обитания может иметь свои собственные модели хищничества, которые могут варьироваться, например, между песчаным пятном и лугом из водорослей, которые на самом деле могут быть довольно близки географически.
По прошествии часа мы плывем обратно к месту учебы и подсчитываем, сколько было потреблено кальмаров. Росс плывет вдоль линии кальмаров, отмечая данные на планшете. Я слежу за собой и считаю, что пять кусочков кальмара пропали из 25. Неплохо для места, которое на первый взгляд выглядело не более, чем пустынный лунный пейзаж, но все еще далеко не так активно, как местные рифы, где мы регулярно видим удаление всех 25 кусочки кальмара за один час. Иногда они исчезают, прежде чем мы закончим их уничтожать.
Этот эксперимент еще не закончен. Мы оставляем кальмаров, чтобы забрать их на следующий день, чтобы учесть ночное кормление хищными видами. Мы будем повторять одно и то же задание снова и снова в течение недели и с кальмарами, и с растениями.
Plantpops являются одним из тестов, которые MarineGEO разрабатывает, чтобы дополнить эксперимент с squidpop. Растения - это веревки с различными типами водных растений, вкрученных в их нити. В то время как кальмары используют для борьбы с хищниками, растения - для травоядных животных или потребления растений животными. Животные, поедающие растения, являются главной связью между фотосинтезом растений и более высокими уровнями пищевой сети. Определяя скорость потребления водных растений, мы узнаем о здоровье и функционировании экосистемы. Как и в случае с кальмарами, мы планируем повторять эти эксперименты в течение длительного периода времени на участках по всему миру. Эти данные помогут нам документировать нормы потребления и предпочтения водных растений в каждой среде обитания во всем мире и позволят нам определить изменения в состоянии среды обитания.
Определяя скорость потребления водных растений, мы узнаем о здоровье и функционировании экосистемы. (Зак Фольц) 
Как и в случае с кальмарами, мы планируем повторять эти эксперименты в течение длительного периода времени на участках по всему миру. (Лори М. Пенланд) 
Отслеживая все разнообразие на данном сайте, включая такие виды, как наш друг Ремора, он помещает данные из кальмаров в контекст. (Лори М. Пенланд) 
Прежде чем подняться и оставить позади свой уже знакомый нам лунный пейзаж, я замечаю прощальное напоминание о морском биоразнообразии - мешок с яйцами лунной улитки, покоящейся на песчаном дне. (Лори М. Пенланд) Сбор данных - это только начало проблемы. Объединение всего этого, так что согласованная карта хищничества является следующим шагом для команды MarineGEO.
Одной из других основных задач MarineGEO является обеспечение свободного доступа ко всем собранным данным. Результаты всех коллекций squidpop в конечном итоге будут доступны онлайн, а также целый набор других данных, включая состояние воды и биологические данные, со всех сайтов-участников MarineGEO.
Когда мы с Россом возвращаемся, чтобы забрать камеру, наша ретора появляется снова и некоторое время следует за нами. Отслеживая все разнообразие на данном сайте, включая такие виды, как наш друг Ремора, он помещает данные из кальмаров в контекст. Места обитания - это больше, чем просто хищники, поэтому, отмечая, кто и где находится, мы получаем более целостное представление об окружающей среде и о том, как она будет реагировать на ускоряющиеся изменения, происходящие в прибрежных районах нашего океана. Прежде чем подняться и оставить позади свой уже знакомый нам лунный пейзаж, я замечаю прощальное напоминание о морском биоразнообразии - мешок с яйцами лунной улитки, покоящейся на песчаном дне.
Надеемся, что, развернув squidpops, мы соберем достаточно данных, чтобы привести нас к ответу на гораздо более широкий вопрос: как следующее поколение сможет справиться с будущими условиями наших прибрежных океанов?
