En sandbund, kruset af turkis vand, dukker op under mig, når jeg stiger ned. Jeg har dyket i vandet omkring Carrie Bow Cay feltstationen i Belize i mere end 20 år, så jeg har lavet dette dykke før. Men hvert dyk kan have sine egne overraskelser. Til at begynde med ser jeg ikke andet end sand, et støvet månelandskab, der tilsyneladende er blottet for liv .
Når jeg berører bunden, er verden omkring mig skjult for synet, da tætheden af vandet suspenderer de små partikler, der sparkes op af mine finner. Snart er synligheden klar, og jeg kan se, at dette overhovedet ikke er en ørken, men en bane. De underlige spor, der krydser sandet, antyder den biologiske mangfoldighed, vi søger. Noget bruger en masse energi på at gå et eller andet sted. Der er dog ikke tid til at forfølge de krydsende dyr, vi har en meget specifik opgave at udføre.
Marine Global Earth Observatory (MarineGEO) dykketeam arbejder under Caribiske farvande. Instrueret af Smithsonians Tennenbaum Marine Observatories Network er dette det første langsigtede, verdensomspændende forskningsprogram, der vil give hidtil uset indsigt i økologi og biologisk mangfoldighed i vores kysthav over hele verden.
MarineGEO er dedikeret til at studere biologien og økologien i vores kystøkosystemer, et kritisk område af havet, hvor havlivet er mest udbredt, og virkningerne af menneskelig aktivitet er mest udtalt. Observatoriet blev oprettet med den forståelse, at vi har brug for data om kystmarinbiologi i stor geografisk skala og over lange perioder for at tackle nogle af de vigtigste problemer, som havmiljøet står overfor i dag - overfiskeri, forurening og klimaændringer. Bredden og dybden af denne information kan afsløre globale mønstre i artsfordeling, virkningerne af menneskelige aktiviteter på dyresamfund og biodiversitetens rolle i at bevare sunde økosystemer.
De underlige spor, der krydser sandet, antyder den biologiske mangfoldighed, vi søger. Noget bruger en masse energi på at gå et eller andet sted. (Laurie M. Penland)Mens MarineGEO er forpligtet til at anvende avancerede metoder til at nærme sig nogle af disse observationer, er en af dens styrker som et globalt biodiversitetsnetværk brugen af meget enkle eksperimenter, der kan implementeres i stor skala ved hjælp af basismaterialer med minimal træning. Dette åbner øjeblikkelig døren for deltagelse fra andre forskningsstationer og akademiske institutioner såvel som borgerforskere og skolegrupper.
Til denne undersøgelse anvender vi en prøvet og ægte arbejdshest af MarineGEO-værktøjskassen, en simpel agnpind (for nylig offentliggjort i PLOS-ONE), der er blevet kendt som Squidpop eller blæksprutte-bløddyr.
Den består af en tynd fiberglasstang, der er cirka 18 tommer høj med en lille skive blækspruttevæv - omtrent på størrelse med en almindelig papirhullsstans - fastgjort i den ene ende. Vi sporer, hvor meget blæksprutte, der forbruges af lokale fisk over en standardiseret periode og sammenligner denne information med hvad der er kendt om fiskesamfundet gennem netfælder og visuelle undersøgelser eller kameraer, der registrerer predationen.
I et forsøg på at indsamle data over større regioner planlægger MarineGEO at implementere en squidpop-blitz kaldet Ocean Bitemap til den kommende World Oceans Day den 8. juni 2016.
Målet er at indsætte blæksprutte i så mange regioner og naturtyper som muligt.
MarineGEO og andre partnere, herunder medlemmer af det globale søgræsnetværk Zostera Experimental Network (ZEN), vil indsætte blæksprutter over hele verdenen. Dette vil være den første af sin art med hensyn til koordinerede observationer af predation i kystmiljøer. I løbet af sommeren vil alle partnere gentage disse implementeringer, som vil give et klarere billede af predationsdata end vi nogensinde har haft. Du kan finde mere information om squidpops og Ocean Bitemap online, herunder instruktioner om, hvordan du implementerer din egen squidpop.
Sammenligning af disse blæksprutteundersøgelser med habitatdata og information om bevaringsstatus vil give værdifulde ledetråde til, hvilke egenskaber der tillader marine habitater at fungere korrekt, især i lyset af fortsat forstyrrelse af menneskelige aktiviteter.
Min kollega, Ross Whippo, centrale tekniker og feltbiolog for MarineGEO, når bunden lige få øjeblikke efter at jeg gør det og sætter hurtigt sit udstyr ned, inklusive et bundt blæksprutter, som forberedelse til udrulningen. Først planter han imidlertid et videokamera monteret på et PVC-rør i sandet.
Selvom testen med blækspruttepopulære primært er rettet mod rovfisk, er der masser af andre typer fisk, der bor i området.
En stor remora cirkler os, mens Ross sætter kameraet op. Disse fascinerende fisk har en flad oval sugende disk oven på hovedet, der giver dem mulighed for at knytte sig til andre dyr. De ses ofte klæbet til hajer, men tidligere på det samme sted blev en havskildpadde fotograferet med et par remoras hængende på. Jeg har fået dem til at klæbe fast til mine finner og min scuba tank flere gange og betragter dem som sjovt.
Min kollega, Ross Whippo, centrale tekniker og feltbiolog for MarineGEO, når bunden øjeblikke efter at jeg har gjort det og sætter hurtigt sit udstyr ned, inklusive et bundt blæksprutte, som forberedelse til udrulningen. (Laurie M. Penland) Ross planter et videokamera monteret på et PVC-rør i sandet. (Ross Whippo) En stor remora cirkler os, mens Ross sætter kameraet op. Disse fascinerende fisk har en flad oval sugende disk oven på hovedet, der giver dem mulighed for at knytte sig til andre dyr. (Laurie M. Penland) De ses ofte klæbet til hajer, men tidligere på det samme sted blev en havskildpadde fotograferet med et par remoras hængende på. (Ross Whippo)De er for det meste ufarlige, men Ross kan ikke lide at denne hænger rundt, da det ser ud til at være på udkig efter et godt sted at vedhæfte. Den lethed, hvorpå blæksprutte er placeret, fremgår, når vi svømmer væk fra kameraet (og remoraen) og begynder at plante dem i sandet med cirka seks meter fra hinanden. Når alle 25 er plantet i træk, har vi tid til at dræbe.
Vores opgave nu er at forlade undersøgelsesstedet i en time for at lade predation forekomme.
Øverst i fødekæden har rovdyr en vigtig rolle ved at kontrollere økosystemet. De er det primære bortdrivningsmiddel, der bestemmer antallet og typer af organismer, der lever i et bestemt område. En høj forekomst af glupske rovdyr kan resultere i en anden gruppe af dyr end i zoner, der er relativt rovdyrfri. Dette kan ændre sig afhængigt af årstiden, naturtypen og den menneskelige påvirkning af undersøgelsesstedet.
Øverst i fødekæden har rovdyr en vigtig rolle ved at kontrollere økosystemet. De er det primære bortdrivningsmiddel, der bestemmer antallet og typer af organismer, der lever i et bestemt område. En høj forekomst af glupske rovdyr kan resultere i en anden gruppe af dyr end i zoner, der er relativt rovdyrfri. Dette kan ændre sig afhængigt af årstiden, naturtypen og den menneskelige påvirkning af undersøgelsesstedet.
I sunde korallrevsystemer ser vi ofte adskillige store rovdyr såvel som andre mindre altetende fisk. Men i sandede levesteder, som den, vi besøger, forventer vi færre rovfisk. Antallet af konsumerede blæksprutte hjælper med at bekræfte, om vores forudsigelser er korrekte. Fra disse data kan vi bestemme, hvor vigtige rovdyr kan være i et bestemt habitat over tid.
MarineGEO har i øjeblikket partnere op og ned langs kysterne i Nord- og Sydamerika og ind i Stillehavet, inklusive Smithsonian-stationer i Maryland, Florida, Belize og Panama, University of Hawaii i Manoa, Romburg-Tiburon Center i San Francisco Bay og Hakai Institut i Britisk Columbia med planer om at udvide til universiteter i Tasmanien, Hong Kong og Singapore.
Hver af disse steder giver en ny mulighed for at samle koordinerede data om predationstryk ved hjælp af blæksprutte, samt muligheden for at netværk lokalt og nå ud til samfundet for aktiv deltagelse. MarineGEO har guidet mange grupper om udstationering af blæksprutter - fra Three Seas-programmet, et uddannelsesprogram, der træner den næste generation af havforskere, til en mellemskoleelev, der vandt sin skoles videnskabsmesse ved at bruge blæksprutte til at sammenligne predationstryk på tværs af lokale marine levesteder.
Mens vi venter på, at timen går, svømmer vi rundt på kanten af stedet med notater. Det er så, at jeg ser, hvad der skaber sporene i sandet: konkylie. Disse komiske bløddyr er fælles for Caribien. Deres øjne rykker ud på stilke inde fra store, lyserøde, smukke skaller, og de bevæger sig langs et ”trin” ad gangen med en lift og en flopp og efterlader spor bagefter i sandet. Med så akavede og langsomme bevægelser er jeg forbløffet over, hvor langt de rejser.
Det bliver tydeligt, at dette månelandskab faktisk vrimler af livet.
Mens hovedparten af den marine biodiversitet i denne region er begrænset til korallrevene, er regionens forskellige levesteder forbundet. Rev, sandplastre, enge med græs og mangroveskove er vært for overlappende samfund af fisk og hvirvelløse dyr, der bevæger sig fra et habitat til det næste, afhængigt af faktorer som sæsonbestemmelse, dag-nat cykler, fodring og avl og livsfaser.
Vi ser ofte mange flere ungfiskfisk af visse arter i og blandt den beskyttelse, der ydes af mangroveskovene, end vi gør andre steder. Her på den sandede bund ser vi damselfish, gryn og gobies, der tælles med den visuelle fiskundersøgelse, som andre medlemmer af MarineGEO-teamet vil gennemføre med forskere fra University of Tasmania om et projekt kaldet Reef Life Survey, som sporer fiskens biologiske mangfoldighed på globalt plan.
Dette er den vigtigste grund til at placere blæksprutte i forskellige naturtyper. Hver habitat kan godt have sine egne predatoriske mønstre, der kan variere mellem for eksempel en sandplaster og en havgræseng, som faktisk kan være ret tæt geografisk.
Efter en times tid svømmer vi tilbage til vores studiested og tæller, hvor mange blæksprutter, der er forbrugt. Ross svømmer langs linjen af blæksprutte og markerer dataene på en dykkeskifer. Jeg følger bagpå og tæller fem stykker blæksprutte, der mangler 25. Ikke dårligt for et sted, der lignede andet end et øde månelandskab ved første øjekast, men stadig intetsteds nær så aktivt som de lokale rev, hvor vi regelmæssigt ser fjernelse af alle 25 stykker blæksprutter på en enkelt time. Nogle gange forsvinder de, før vi er færdige med at lægge dem alle ud.
Dette eksperiment er endnu ikke slut. Vi efterlader blæksprutterne for at hente den følgende dag for at tage højde for natfodring af rovdyr. Vi gentager denne samme opgave gang på gang i løbet af ugen med både blæksprutte og plantebæger.
Plantebæger er en af de tests, som MarineGEO udvikler for at komplimentere blækspruttexperimentet. Plantebæger er reb med forskellige typer akvatiske planter, der er gevindskåret i dens tråde. Mens squidpops adresserer predation, vil plantepops adressere planteetning eller forbrug af planter af dyr. Dyr, der spiser planter, er den vigtigste forbindelse mellem plantens fotosyntese og højere niveauer af fødevaren. Ved at bestemme den hastighed, hvormed vandplanter forbruges, lærer vi om et økosystemes sundhed og funktion. I lighed med blæksprutte, planlægger vi at gentage disse eksperimenter over en lang periode på steder rundt om i verden. Disse data hjælper os med at dokumentere forbrugshastigheder og vandpræferencepræferencer i hvert habitat globalt og giver os mulighed for at bestemme ændringer i habitatets sundhed.
Ved at bestemme den hastighed, hvormed vandplanter forbruges, lærer vi om et økosystemes sundhed og funktion. (Zach Foltz) I lighed med blæksprutte, planlægger vi at gentage disse eksperimenter over en lang periode på steder rundt om i verden. (Laurie M. Penland) Ved at spore al mangfoldighed på et givet sted, inklusive arter som vores ven remoraen, placerer det data fra blæksprutter i sammenhæng. (Laurie M. Penland) Passende set, før jeg stiger op og efterlader mit nu velkendte månelandskab, bemærker jeg en afsked påmindelse om marin biodiversitet - en ægsæk af en månesnegl i hvile på sandbunden. (Laurie M. Penland)Indsamling af data er kun starten på udfordringen. At bringe det hele sammen, så et sammenhængende kort over predation er det næste trin for MarineGEO-teamet.
Et af MarineGEOs andre primære mål er at gøre alle de indsamlede data frit tilgængelige. Resultaterne af alle squidpop-samlinger vil efterhånden være tilgængelige online såvel som en hel pakke med andre data inklusive vandforhold og biologiske data fra alle MarineGEO-deltagerwebsteder.
Når Ross og jeg vender tilbage for at samle kameraet, vises vores remora igen og følger os et stykke tid. Ved at spore al mangfoldighed på et givet sted, inklusive arter som vores ven remoraen, placerer det data fra blæksprutter i sammenhæng. Habitater er mere end bare rovdyr, så at bemærke, hvem der er og hvornår, giver et mere holistisk syn på miljøet, og hvordan det vil reagere på den accelererende ændring, der sker i kystregionerne i vores oceaner. Passende set, før jeg stiger op og efterlader mit nu velkendte månelandskab, bemærker jeg en afsked påmindelse om marin biodiversitet - en ægsæk af en månesnegl i hvile på sandbunden.
Forhåbentlig ved at indsætte blæksprutte, vil vi indsamle nok data til at føre os mod et svar på et meget større spørgsmål, hvordan vil den næste generation være i stand til at klare de fremtidige forhold i vores kysthav?