En svag morgen fra øen Luzon, den største landmasse i Filippinens øhav, vendte jeg tilbage fra en smalskroget træbåd i scuba gear og faldt ned i Batangas Bay. Lyset skyggede fra turkis til ærgrønt, når overfladen gik tilbage. På 85 fod restez jeg med fem stigende dykkere, deres kroppe indkapslet i mekaniske rygter af slanger og ståltanke og kameraer - mere end 100 pund gear pr. Person. Bart Shepherd, et medlem af denne bioniske kvintet, sendte mig en meshsæk, der var fyldt med prøver, hvert dyr beskrev inden i sin egen plastikpose som indholdet i en snejord. Jeg kiggede på dyrene inden i: levende orangetrådskoraller, diaphaniske kamgeléer, gobies ikke længere end en fyrrenål. Nogle af disse organismer var aldrig blevet beskrevet af videnskaben.
Relateret indhold
- Hvordan et team af nedsænkede bundne videnskabsfolk omdefinerede reef økosystemer
Uopdagede arter bugner i Twilight Zone, et globalt band med dybhavsrev, der er lidt besøgt og mindre forstået. Korallrevene, der dominerer den populære fantasi - og den videnskabelige litteratur - er lavvandede, soloplyste haver, der er tilgængelige endda for amatørdykkere. Men synk under 130 meter, så finder du dig selv i en svag ny verden. Velkendte hårde koraller giver efter for teknikfarvede bløde legemer, der bølger i strømmen som drømmer om Seussisk feber. Papegøjefisk og kaninfisk afleverer til lysende baslets og goggle-eyed egern. Twilight Zone, som forskere er kendt som den mesofotiske eller ”midtlys” -zone, er et rev, der er mangel på planteliv, et kongerige af plankton-spisere og rovdyr.
” Det er fantastisk at falde fra bådens side og frit faldt ned på et sted, som ingen nogensinde har været før, ” fortalte Shepherd, akvariedirektør ved Californiens Akademi for Videnskaber, når vi først havde dukket op og vendte tilbage til dykkebåden, et traditionelt filippinsk håndværk kaldet en bangka . Efter at have været under vand i fem timer, i dybder, hvis tryk oversteg 200 pund pr. Kvadrattomme, virkede Shepherd drænet men tilfreds. ”Jeg elsker at du stadig kan gøre det på denne planet, ” sagde han.
Korallrev er blandt verdens mest imperilerede levesteder: stresset af klimaændringer, plyndret af overfiskning, forgiftet af forurening. Men selvom bevaring er kørt sammen med koraller, er dybe rev længe blevet ude af syne og sind. I det sidste årti er det begyndt at ændre sig: Mere end 500 artikler er blevet offentliggjort om mesofotiske rev siden 2010, over dobbelt så mange som i de foregående 50 år tilsammen. Nu bliver det stadig mere tydeligt, at verdens mesofotiske zoner har en uforholdsmæssig stor andel af den marine biodiversitet.
I deres rigelige og bisarre biologiske mangfoldighed ligner verdens skumringszoner intet så meget som undersøiske øer. Siden Darwin har biologer erkendt, at jordiske øer er speculationskuler - at, som videnskabsforfatter David Quammen engang udtrykte det, “geografisk isolering er evolutionens svinghjul.” Ligesom Galapagos vrimler med unikke finker og skildpadder, så gør også verden Twilight Zones fungerer som øer i den dybe, afskrækkende endemiske art i kraft af deres ensomhed.
Videnskabens voksende forståelse af den mesofotiske zone er blevet hårdt vundet. Kun en håndfuld elitekniske dykkere er i stand til at trænge ind i Twilight Zone's grumsete afgrund. "Din øverste tanke, når du er dernede, " fortalte Luiz Rocha, Californiens Akademis Curator of Fishes og ekspeditionens medleder, den aften, "holder dig i live."
Få forskere har lagt øje på mere uudforskede rev end Rocha, Shepherd og deres team. Siden 2013 har Californiens akademi monteret en række forskningsekspeditioner til Twilight Zones steder som Vanuatu, Pulau, Påskeøen og Brasilien. Sidste sommer sluttede jeg mig med teamet i en uges dykning langs Filippinenes Verde Island Passage, en smal stræde, hvor kolliderende strømme nærer nogle af planetens rigeste marine levesteder. Akademiets ni-personale søgte svar på en række presserende spørgsmål: Hvilken art hyppigt forekommer den mesofotiske zone? Hvordan forbindes dybe rev til deres lavvandede kolleger?
Og mest presserende: Hvad skal det til for at bevare et økosystem så uklar, at få mennesker endda er klar over, at det eksisterer?
En ny arter af sommerfuglfisk opdaget af Californiakademiets dykkerhold. (Luiz Rocha / Californiens videnskabelige akademi) Oprindelsen af moderne undersøisk efterforskning dateres til 1943, da Jacques-Yves Cousteau samarbejdede med ingeniøren Emile Gagnan om at skabe Aqua-Lung. Deres opfindelse, et åndedrætsapparat, der leverede dykkere luft fra en komprimeret gascylinder, gav anledning til moderne dykning og en gylden tidsalder inden for havforskning: Endelig kunne forskere udforske havet uden at blive bundet til overfladen af slanger. ”Om natten havde jeg ofte haft visioner om at flyve ved at forlænge mine arme som vinger, ” skrev Cousteau i sit memoir, Den stille verden, i 1953. ”Nu fløj jeg uden vinger.”
Men i virkeligheden var Cousteaus vinger stadig klippet. Grænserne for konventionel dykning ligger på omkring 120 fod; falder dybere ned, og du står over for nok livstruende lidelser til at udfylde en medicinsk lærebog. Få mennesker forstår farerne ved udforskning af dybt rev bedre end Richard Pyle, en hawaiisk zoolog, der midlertidigt blev lammet af en næsten dødelig anfald af dekompressionssyge - den frygtindgydende tilstand kendt som bøjningerne, forårsaget af væksten af nitrogenbobler i dykkernes blodstrømme under for hurtige opstigninger - mens jaget fisk i Palau i 1986.
Selvom Pyle, da 19 år gammel, vandrede med en stok i et år, styrkede hans børste med døden kun sit ønske om at besøge dybden. I slutningen af 1980'erne tilpassede han og andre flådedykningsteknikker til reveforskning og lancerede en teknologisk revolution, der åbnede Twilight Zone for at studere for første gang.
Deres indsats forbedrede vores opfattelse af koralrevsstruktur. ”Det mesophotiske rev viste sig at være 80 procent af levestedet, ” undrer Pyle i dag. ”I årtier var vores perspektiv på korallrev bagud.”
Selvom Pyles innovationer gjorde Twilight Zone-efterforskning mulig - “det er sværere for folk at lave dumme fejl og dræbe sig selv, ” fortalte han mig - det er stadig en afskrækkende teknisk udfordring, som jeg opdagede, da jeg besøgte Californiens Akademis besætning på Filippinerne. I Twilight Zone's miljø under tryk bliver god gammel luft giftig: Normale iltkoncentrationer fremkalder anfald, mens nitrogen kan blive en narkotisk så desorienterende, at tilføjelse af to og to på dine fingre føles lige så udfordrende som teoretisk fysik. For at overvinde disse toksiske virkninger indånder dykkere en specielt blandet cocktail af gasser, hvis primære ingrediens er helium.
Der er en grund til, at Bart Shepherd og Californiens Akademis andre dykkere syntes så vægtede med maskiner: Deres liv afhænger af et batteri med fint kalibreret gear. Rebreathers genanvender hver udånding; skrubberdåser fanger udslået kuldioxid ved at omdanne det til calciumcarbonat; computere indsprøjter nøjagtige puffer af ilt i luftslanger. Hver dykker bærer tre reservetanke, hvis rebreather svigter, og de skal trække sig tilbage mod overfladen.
På sidste sommerens dyk begyndte Mauritius Bell, Akademiets bor-sergent for en dykker sikkerhedsofficer, morgenen med at gennemgå med besætningen alle de uutholdelige måder, de kunne omgå under vandet. ”Der er ikke noget trivielt ved, hvad vi gør, ” mindede han dem om. ”Dette er lige så kompliceret som dykning bliver.”
Twilight-dyk er yderligere handicappet efter tiden. Jo dybere du går, og jo længere du bruger på dybden, jo mere nitrogen absorberer kroppens væv, og jo større er din risiko for de frygtede bøjninger. På deres dybeste dykk kan Shepherd, Rocha og deres holdkammerater tilbringe ikke mere end 10 minutter i bunden, hvilket gør hver afstamning til en gal skrumf for at samle dyr, tælle fisk og skyde video, før blinkende lys på deres nethindeskærme advarer dem om deres dyrebare tid er op.
Halvvejs gennem den 10-dages filippinske ekspedition krøb træthed ind i holdet, stealthy og iført som nitrogenbobler. Besætningen havde samlet to dusin koralprøver og givet dem tilbage til et provisorisk akvarium i et lokalt hotelværelse til eventuel transport tilbage til Californien. Mere undvigende var deres primære mål: uhyggelige hvirvelløse dyr kendt som kamgeléer, som holdet har kaldt ”havkigge” for deres forbigående lighed med de bunnyformede marshmallow-slik.
Under tidligere ekspeditioner havde kamgeléer prydet praktisk talt alle overflader i Batangas Bays mesofotiske zone. Nu kunne du tælle dem alle på en enkelt handsket hånd. Deres uforklarlige fravær syntes at plage Shepherd og Rocha, en hånlig påmindelse om, hvor lidt de vidste om Twilight Zone's borgere.
”Sidste år kunne vi have samlet 50 sea Peeps på et dyk, ” sukkede Rocha den aften, da han satte sig tungt på hotellets veranda, øl i hånden. Han stønnede, en lyd, der indeholdt noter om frustration og udmattelse. ”Jeg har det som om, at jeg blev hængt over en bjælke og slået med en baseball-flagermus.” Rocha udfoldede sin bærbare computer for at gennemgå dagens fotos og hejede sig hurtigt op ved synet af Grammatonotus brianne, en baslet med en flamboyant hale og solnedgangfarvede flanker - en fisk, han og kollegerne kun havde beskrevet det foregående år. ”Vi har omkring 15 nye arter, som vi har brug for at beskrive i køen lige nu, ” fortalte han mig.
Hvis nogen kan absorbere Twilight Zone's straf, er det Rocha, en højlystet brasilianer, der besluttede at blive biolog, da en lærer i tredje klasse bragte en tank fuld af guppies ind. De fleste af Brasils fiskebiologer graviterer til Amazonas; Rocha foretog en tur til floden og besluttede at han var bestemt til at studere saltvand i stedet. På universitetet piloterede han ofte en motorbåd tre timer ud til havet og dyppet til 70 meter i almindelig luft, den samme risikable forretning, der næsten dræbte Richard Pyle. ”Det var vanvittigt at dykke, ” lo han med lidt beklagelse.
I sidste ende overtræder hans sult efter viden hans instinkt til selvopbevaring. ”Siden det tidspunkt, hvor jeg begyndte at dykke, har hele mit skub været at finde nye arter, forstå hvorfor og hvordan koralrev er så forskellige og hvordan deres arter interagerer med hinanden, ” sagde han. Og intetsteds udfører den grundlæggende økologiske forskning mere irriterende - eller vigtigere - end i Twilight Zone.
Levende orange kopkoraller som disse lever eek ud af levende på lodrette overflader og huler ned til store dybder. (Luiz Rocha / Californiens videnskabelige akademi) Ikke desto mindre er koraller dyr. Men de er også halvdelen af et symbiotisk forhold: Mange koraller huser mikroskopiske alger kaldet zooxanthellae, fotosyntetiserende planter, der foder deres værter i bytte for husly.
Det er et delikat partnerskab. Når vandtemperaturerne bliver for høje, sparker varmestressede koraller deres husbeskyttere ud, bliver spøgelseshvide og til sidst dør, et skadeligt fænomen kaldet blegning. Efterhånden som klimaet varmer, er blegningen blevet hyppigere. En varm strækning, der blev hængende fra 2014 til 2017, ramte 70 procent af verdens rev og dræbte mere end 80 procent af koraller i nogle hjørner af Australiens Great Barrier Reef. Virkningen af denne katastrofe vil dræbe sig i årevis.
Hvor dybe rev passer ind i dette dystre billede har længe været en kilde til fascination. I 1996 lancerede Peter Glynn, en koralvidenskabsmand ved University of Miami, spekulationerne i et papir om årsagerne til blegning. Han bemærkede, at vandtemperaturerne havde en tendens til at være højere i de solrige lavvandede områder, og Glynn antydede, at de køligere mesofotiske dybder muligvis "kan tilføje koralbefolkninger tilflugt", hvilket giver et højborg, hvor revboerne kunne bide deres tid, når overfladeforholdene blev for varme til at håndtere.
En procession af forskere har siden undersøgt Deep Reef Refugia-hypotesen og undersøgt, om Twilight Zone muligvis tilbyder sikkerhed ikke kun fra blegning, men også fra andre topspressorer som orkaner, forurening og overfiskeri. Resultaterne er blandet. Mens karibiske orkaner har ødelagt koraller nær overfladen og skånet dybe - et punkt i hypotesen 'fordel - nogle mesofotiske rev faktisk synes mere modtagelige for blegning, måske fordi koraller nær overfladen er bedre tilpasset varmt vand.
I 2017 fandt et forskerteam ledet af Pim Bongaerts, en koralbiolog ved University of Queensland, at tallerkenskoraller på dybe bier i Bermudan var genetisk adskilt fra lavt, hvilket antyder, at bestande på forskellige dybdeniveauer sjældent blandes. ”Min generelle konklusion er, at Refugia-hypotesen muligvis er meget relevant for visse individuelle arter, men at den muligvis kun spiller en begrænset rolle i det samlede økosystem, ” fortalte Bongaerts mig. ”Det er mere kompliceret end et simpelt sandt eller falskt svar.”
Indtil videre ser Californiens akademiske data ud til at repræsentere en strejke mod Refugia-hypotesen. I stedet for at dele arter med de lavvandede ovenfor, har Rocha og hans kolleger fundet, at mesofotiske rev for det meste besættes af unikke fisk, der er specialiserede i livet i dybet. Twilight Zone's indbyggere inkluderer modsætninger som den lille fe-baslet ( Sacura parva ), en lyserød og gul juvel, der aldrig var blevet fotograferet i naturen, indtil Rocha fandt sit billede i 2017. Hyrde ser nogle mesofotiske fisk så pålideligt på visse dybder, at han ved, hvor langt han er faldet ned uden at skulle konsultere sin computer.
Med andre ord: Zonenes fisk er muligvis ikke tilsluttet nok til, at refugiumeffekten kan anvendes. ”Selv de fisk, der er registreret i både de lavvandede og i den dybe mesofotiske zone, har en enorm præference for den ene eller den anden, ” fortalte Hudson Pinheiro, en ichthyology-ph.d.-studerende på dykholdet.
Ikke kun deler dybe rev få arter med de lavvandede, de ser ikke ud til at dele mange arter med hinanden . Når akademiet holdet dykke påskeøens tusmørkezone, var stort set alle arter, de mødte, endemiske for regionen; I mellemtiden var kun omkring en fjerdedel af dens lave fisk endemiske. Andre forskere har observeret lignende mønstre. Da Richard Pyle undersøgte Hawaiis Kure Atoll, fandt han, at hver enkelt mesofotiske fisk var unik for Hawaiiøerne.
Ingen kan helt forklare den ekstraordinære endemisme, men Pyle har nogle ideer. I henhold til hans ”Habitat Persistence Hypothesis” blev den markante unikke i Twilight Zone's fauna produceret af historiske klimaændringer. Da istiderne låst op på havvand og krympet hav, strandede de faldende havniveau mange lavvandede rev og dræbte deres indbyggere. Efter at isen var smeltet og lavvandene igen var nedsænket, flød fisk og hvirvelløse larver over fra andre rev for at rekolonisere nytilgængelige levesteder. Twilight Zone-rev lå imidlertid for dybt til at blive udsat for faldende hav, hvilket giver deres beboere mere tid til at udvikle sig til forskellige arter.
Jo dybere vi dykker, jo mere komplekse dybe rev bliver. Hvert år bliver det klarere, at dybrevet ikke er et monolitisk økosystem; I stedet er det en gradient, et spektrum af overlappende levestedslag, der er kendetegnet ved forskellige miljøforhold og dyresamfund. I marts døbte for eksempel Smithsonian-forskere en ny zone helt: den sjældne, eller “knappe lys” -zone, der begynder lige under den mesofotiske, omkring 425 fod.
”Opdagelsen af det sjældenefotiske hjælper faktisk bedre med at definere det mesofotiske, ” påpegede Carole Baldwin, zoologen, der førte undersøgelsen. "For at definere den ægte nedre grænse skal du gå ud over den."
Forskere er også begyndt at erkende alarmerende trusler mod den dybe revs helbred. På en måde er Twilight Zones sårbarhed et produkt af dens ekstreme utilgængelighed. Overalt i verden har naturvernere forsøgt at beskytte lavvandede rev ved at skabe marine beskyttede områder, vidder med hav, hvor menneskelige aktiviteter som fiskeri er begrænset. Ofte er MPA'er lobbyet for og finansieret af rekreative dykkere, hvis turismedollar giver samfundene incitament til at bevare rev. Men hvem vil beskytte et rev for dybt for, at de fleste dykkere kan besøge?
Desværre er eksempler på Twilight Zone-forsømmelse legion. Efter at de lokale klagede over minedrift af affald, der dræbte koralrev i New Guinea, fortalte Richard Pyle mig med afsky, dumpede virksomheden simpelthen sit affald dybere, "fordi de regnede med, at alt derude bare var mudder og orme."
Siden formuleringen af Refugia Hypothesis, sagde Pyle, har velmente biologer lænet sig på den for at gå ind for øget Twilight Zone-forskning og -beskyttelse. Men hvis Twilight Zone ikke desto mindre viser sig at være et refugium - hvis det ikke er besat af emigranter fra lavvandene, men af sine egne underlige og vidunderlige væsener - ville det ikke mindske nødvendigheden af at redde det, blot ændre begrundelsen. Dybe rev er ikke et supplement til de lavvandede, men evolutionære hotbeds, der kræver beskyttelse i sig selv.
”Dykgrupper vil bede om at beskytte lavvandede rev, og forskere vil bede om det, og bekymrede borgere vil bede om det, ” greb Rocha en dag ombord på vores bangka, da han inspicerede sit udstyr . Han spyttet i masken og gnugede spyt ind i hjørnerne for at forhindre tåge. ”Men for de dybe rev? Det er bare os. ”
En af de endnu ikke navngivne arter af sand aborre opdaget af teamet. (Luiz Rocha / Californiens videnskabelige akademi) På min sidste dag på Filippinerne tog jeg en pause fra at skygge Twilight Zone-besætningen for at udforske Batangas-bugten med Nick Yim og Marisa Avila, Akvariet Akvarister, der havde til opgave at pleje dens prøver. Vi dykkede i timevis i de varme, afdækkede lavvandede områder, solskaft, der spillede over de gripende polypper af kopkoraller og marmorede læber fra gigantiske muslinger. Et menagerie af blændende nudibranches, fingerlange søslugs udstyret med udvendige gæller, der vinkede som tang, sprang hen langs revet og goggle-eyed mantis rejer kiggede fra under avsatserne.
Da jeg kiggede ind i de gulrimmede øjne på en snefnug morgenål, tænkte jeg på noget, som Bart Shepherd havde fortalt mig under en senaften-samtale på hotellet. Det unikke ved mesofotiske rev udgav en grund til at redde dybden - men det gjorde også trusler mod de lavvandede endnu dybere. ”Hvis Refugium-hypotesen tilbagevises, er der ingen sikkerhedskopieringsplan for lavvandede rev, ” havde Shepherd påpeget. Han og hans team havde brugt år med at undersøge verdens dybe rev, men alligevel havde de utilsigtet ramt et nyt argument for også at bevare de lavvandede. Som en regnskov, hvor jaguarer forfølger gulvet, mens tukaner flyder gennem baldakinen, er korallrev tredimensionelle miljøer - og det er lige så vigtigt at overveje lodret bevaring, som det er vandret.
Den aften vendte jeg tilbage til byen og mødte Rocha, som samtidig redigerede dagens fotos, e-mailede kolleger i flere lande og Tweetede. ”Det sker med sikkerhed på min grimme liste, ” sagde han, da en ubeskrevet grå damselfish dukkede op på den bærbare computer. Han bankede på tastaturet igen og sprang en sommerfuglfisk op, dens krop stribet i chokoladebrun og glødende hvid, dens finner pyntet i lysstofrul.
”Hvad er den?” Spurgte jeg.
Rocha klakkede sig sammen og knækkede hænderne sammen med glæde. ”Den ene har ikke et navn, ” sagde han. "Endnu."
