Tropische Urlauber wissen genau, dass in den Korallenriffen der Karibik Hunderte von einzigartigen und wunderschönen Fischarten leben. Aber was Sie mit Schnorchel und Maske oder sogar voller Tauchausrüstung sehen können, deckt nicht die gesamte Bandbreite des Lebens in diesen maritimen biologischen Wunderländern ab. Um richtig zu erkunden, müssen Sie ein Tauchboot steuern, das mit modernsten Werkzeugen ausgestattet ist - genau das, was die Zoologin Carole Baldwin vom National Museum of Natural History mit ihrem Team vor der Insel befiehlt von Curaçao.
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Das geräumige U-Boot für fünf Personen wurde anlässlich seines 60. Geburtstages vom örtlichen Geschäftsmann und Unterwasserjunkie Adriaan „Dutch“ Schrier konzipiert und in Auftrag gegeben, um in späteren Jahren einen sichereren Zugang zu tiefen Gewässern zu ermöglichen. Jacques Cousteau - oder Steve Zissou - wäre stolz auf sein bauchiges, transparentes Cockpit und die niedliche orange-weiße Lackierung. Sein potenzieller Nutzen als wissenschaftliches Werkzeug, das in Tiefen von bis zu 1.000 Fuß herabsteigen kann, wurde seinem Besitzer sofort klar.
Seit 2011 gewährt Schrier Carole Baldwin und ihren Kollegen von Smithsonian, die alle Mitglieder des Deep Reef Observation Project (DROP) sind, tauchfähigen Zugang. Als Curasub getauft, hat das Schiff regelmäßig an einem artenreichen Riffhang vor der Küste der Insel getaucht . Was Baldwin und die anderen beobachtet haben, hat grundlegende Vorstellungen der Riffbiologie und ihrer Verbreitung durcheinander gebracht.
Baldwin und ihre Mitautoren haben in einem soeben veröffentlichten Nature- Artikel mit dem Titel „Below the Mesophotic“ (Unterhalb des Mesophotic) wichtige Überarbeitungen des Zonenklassifizierungsschemas vorgenommen, das Wissenschaftler seit langem zur Beschreibung von Riffökosystemen verwenden. Während unter Meeresbiologen die Vorstellung vorherrschte, dass Fische aus der mesophotischen Zone („mittleres Licht“) abrupt der Tiefseefauna in einer Tiefe von etwa 500 Fuß Platz machten, spricht ein umfangreicher Datensatz, den Baldwin mit dem Curasub zusammenstellte, nachdrücklich dagegen.
Nachdem das DROP-Team 4.500 verschiedene Tiefenbeobachtungen von mehr als 70 Fischarten entlang des Curaçao-Riffabhangs gesammelt hatte, zeichnete es diese Datenpunkte grafisch auf und unterzog sie einer Clusteranalyse, um das Ausmaß verschiedener Gruppen von Fischarten zu bestimmen und sie mit diskreten Tiefenbereichen zu verknüpfen . Was die Wissenschaftler unterhalb der mesophotischen Zone beobachtet hatten, waren nicht die erwarteten Tiefseefische, sondern eine eigenständige, nicht anerkannte Gemeinschaft.
Baldwins aktualisierte Aufteilung der Faunenzonen im tiefen Riff vor Curaçao. (Federico Cabello, Kevin Bryant, CC Baldwin, Dr. Robinson, L. Tornabene) "Als wir unsere Daten betrachteten", sagt Baldwin, "kamen wir nicht nur mit diesem mesophotischen Cluster heraus, sondern mit diesem ganzen anderen Cluster etwa 400 bis 1.000 Fuß unter der Oberfläche." Baldwin und ihre Mitautoren prägten einen Namen für diese Region : die rariphotische Zone.
"Die Mesophotie geht nicht in die Tiefsee über", sagt Baldwin - die Beweise sind schlüssig. „Es gibt eine bisher unbekannte Zone, die die Lücke zwischen diesen beiden überbrückt. Das ist die neue Rariphotenzone. “
Viele der Arten in der Rariphotik waren unbekannt und mussten vom Wissenschaftsteam direkt gekennzeichnet und klassifiziert werden. Insgesamt waren die Fische hier viel enger mit flachen Rifffischen verwandt als mit den Kreaturen der Tiefsee. "Wir haben keine Seeteufel und -otterfische und andere Tiefseedinge gesehen", sagt Baldwin.
Innerhalb der Rariphotik steckte das Team zwei verschiedene, aber verwandte Untercluster von Arten fest, was zu einer Dichotomie zwischen „oberer Rariphotik“ und „unterer Rariphotik“ führte, die die der oberen und unteren Mesophotik genau widerspiegelte. Diese Aufschlüsselung kann jedoch geändert werden, sobald das volle Ausmaß der Rariphotik bekannt wird. Derzeit ist sich das Team sicher, dass die neu benannte Zone eine Tiefe von mindestens 1 000 Fuß erreicht - aber es ist durchaus möglich, dass seltene Arten Tiefseefischen erst zu einem Zeitpunkt weichen, der wesentlich darüber hinausgeht.
Der Vollständigkeit halber erfand das Team auch einen Namen für die zuvor anonyme Region, die sich von der Oberfläche bis zu einer Tiefe von 130 Fuß erstreckt: die Altiphotenzone („high light“ -Zone).
Eine Auswahl der vielen farbenfrohen Arten, die in der Rariphotenzone zuhause sind. (CC Baldwin, Dr. Robinson, Patrick Colin) Baldwins Überarbeitung des zonalen Klassifikationssystems ist für sich genommen schon aufregend und ebnet wahrscheinlich auch den Weg für eine genauere Nachuntersuchung, insbesondere der Erforschung der Auswirkungen der Temperatur auf die Wanderungsbewegungen von Fischen.
Das DROP-Team überwacht seit Beginn des Projekts die Temperatur in den Gewässern vor Curaçao. Elf ozeanografische Thermometer mit einem Abstand von 50 bis 800 Fuß liefern seit Jahren kontinuierlich Temperaturdaten auf dem Riffhang. Jetzt, mit all den neuen Arten- und Tiefendaten, die in der rariphotischen Studie dargelegt wurden, hat Baldwins Kohorte eine wunderbare Gelegenheit, ihre Temperaturdaten auf eine Weise anzuwenden, die zuvor unmöglich war.
„Wir beginnen, die Temperaturdaten dieser Tiefenprofile von Fischarten zu überlagern“, sagt Baldwin, „um zu versuchen, das bevorzugte Temperaturregime für jede Art zu finden. Wir wollen wissen, ob sich Fischarten aufgrund der Erwärmung des Oberflächenwassers tiefer bewegen. “
In der jüngsten Literatur ist bekannt, dass Fische in der Lage sind, die Breiten als Reaktion auf steigende Temperaturen zu ändern. Baldwin möchte jedoch wissen, ob Fische in der Nähe des Äquators - für die es weniger machbar wäre, übermäßiger Hitze zu entkommen - stattdessen die Tiefen ändern.
"Wenn Sie in den Tropen leben", sagt Baldwin, "müssen Sie möglicherweise eine ganze Strecke nach Norden oder Süden zurücklegen, um zu kühleren Gewässern zu gelangen, aber Sie müssen nur ein paar Meter tiefer gehen." Vor langer Zeit von ihren Vorfahren mit flachem Riff abgezweigt, um in kühlere Gewässer abzusteigen, hält Baldwin es für wahrscheinlich, dass moderne Fische als Reaktion auf den Klimawandel den gleichen Schritt machen. Die Klassifizierung der rariphotischen Zone erleichtert das Erkennen und Verstehen solcher Migrationsmuster erheblich.
Genauso aufregend für Baldwin ist die häufige Entdeckung neuer Arten in der Region, die bis heute andauert und wahrscheinlich nur zunimmt, wenn das Team Curasub auf Exkursionen vom Festland von Curaçao weiter und weiter entfernt. Wo es einst auf einen verschwindend kleinen operativen Seegang (etwa eine Zehntelmeile) am Curaçao-Riff-Hang beschränkt war, hat das Team jetzt Zugang zu einem großen Schiff, mit dem es Curasub zu Zielen seiner Wahl befördern kann . Angesichts der erstaunlichen Vielfalt des Lebens, die DROP selbst in seinem schmalen Abschnitt des Curaçao-Riffs entdeckt hat, werden diese Ausflüge auf jeden Fall viele neue Erkenntnisse liefern.
(Eine kürzlich entdeckte Curaçao-Art, die Baldwin gerne tauft, ist ein auffälliger seltener Seebarsch der Gattung Baldwinella, den die Ichthyologen Phil Heemstra und Bill Anderson 2012 zu ihren Ehren titelten. „Ich werde sie wahrscheinlich als einen sehr großen Spender bezeichnen "Baldwin kichert. Es ist ein wirklich schöner Fisch."
Baldwin erforscht bereits seit einiger Zeit die Meere, aber ihre Leidenschaft für die Meeresbiologie ist ungebrochen. Unter Berücksichtigung der Tiefe sagt sie: „Mehr als 95 Prozent des bewohnbaren Raums auf dem Planeten befinden sich in den Ozeanen. Und wir haben weniger als fünf Prozent davon untersucht. Für mich ist das einfach unglaublich. “
„Artikel wie dieser in Nature helfen den Menschen zu verstehen, wie wenig wir über das Meer wissen“, sagt Baldwin. "Und wenn wir neue Arten beschreiben, wissen die Leute, dass es noch eine Menge zu lernen gibt."
