Varför är ocean twilight zone viktigt?

ocean twilight zone tillhandahåller viktiga ekosystemtjänster, inklusive att stödja havsmatbanor och kommersiellt fiske, och överföra koldioxid till djuphavet.

hur stöder twilight zone Ocean food webs?livets överflöd i skymningszonen stöder en komplex matbana med anslutningar till både djuphavet och ytan. Döda djur och marin ”snö”— klumpar av död plankton, bakterier, fekala pellets och andra partiklar som är rika på organiskt kol—sjunker från ytvatten genom skymningszonen till djuphavet, vilket ger mat till skymningszondjur. Vissa skymningszoninvånare migrerar till ytan för att mata varje natt och återvänder sedan till djupare vatten under dagen. Omvänt har satellitmärkning avslöjat att valar, tonfisk, svärdfisk, hajar och andra rovdjur dyker djupt ner i skymningszonen för att mata. Eftersom människor värderar dessa rovdjur för deras ekologiska, kommersiella och näringsmässiga fördelar, är vi också beroende av skymningszonen.

hur hjälper skymningszonen att hålla koldioxid ur atmosfären?

havet absorberar ungefär en fjärdedel av den koldioxid som mänskliga aktiviteter avger i atmosfären. Skymningszonen spelar en viktig roll för att överföra kol från ytvatten till djuphavet, vilket förhindrar att det återvänder till luften som en värmefångande växthusgas. Flerstegsprocessen kallas ofta havets ” biologiska pump.”I ytvatten där det finns gott om ljus använder små växtliknande organismer som kallas fytoplankton energi från solen för att omvandla koldioxid till den energi och materia som gör att de kan växa. Fytoplankton blir i sin tur mat för små djur som kallas zooplankton, som sedan äts av fisk och andra djur.

en del av kolet i ytvatten blir en del av en slags undervattens snöstorm som kallas marin snö. Den ”snön” består emellertid av klumpar av död plankton, bakterier, fekala pellets och andra partiklar som är rika på organiskt kol, vilket ger mat till skymningszondjur.

ett annat snabbspår för kol i djupare vatten är genom den dagliga migrationen av skymningszondjur som matar nära ytan på natten och sedan tar kolet i maten tillbaka ner i skymningszonen under dagen.

cirka 90 procent av kolet som kommer in i skymningszonen förblir där, men en liten andel av det sjunker ner i djuphavet när djur dör eller utvisar kolrik fekal materia. Väl där kan den förbli isolerad från atmosfären i hundratals eller till och med tusentals år.

Varför behöver vi ta reda på mer om twilight zone så snart som möjligt?skymningszonens biologiska rikedom gör det till en potentiell matkälla för att stödja växande mänskliga populationer—och ett attraktivt framtida mål för intensiv kommersiell fiskeverksamhet.Skymningszonorganismer som migrerar till ytvatten skördas redan i industriell skala av fiskeflottorna i länder som Norge och Japan. Varje år dammsuger fabriksfartyg upp en ständigt ökande mängd små skymningszonens kräftdjur-copepods och krill. En del av skörden går till fiskpasta för direkt konsumtion, men de flesta mals till fiskmjöl för att stödja expanderande vattenbruk eller bearbetas för användning i sällskapsdjur eller i ”nutraceutical” oljor.

fiske med öppet vatten långt från land är för närvarande i stort sett oreglerat, och vi vet ännu inte tillräckligt för att säkerställa att potentiell utvinning av fiske från skymningszonen skulle vara hållbar. Ändå har länder inklusive Norge och Pakistan redan utfärdat licenser för att börja fiska twilight zone. Arbetet inleddes 2018 enligt FN: s havsrättskonvention för att främja bevarande och hållbar användning av den marina biologiska mångfalden i områden utanför nationell jurisdiktion, men insatserna hittills har fokuserat på att förbättra bevarandet av ytvattenfiske och de genetiska resurserna på havsbotten, inte av skymningszonen och dess viktiga ekosystemtjänster, som inte är väl förstådda.

vad behöver vi fortfarande ta reda på om twilight zone?

för att undvika effekter från överfiske—som redan har hänt med vissa kustfiske som Nordatlantens torsk—behöver vi veta mer om skymningszondjur och deras interaktioner. Sådan information skulle göra det möjligt för beslutsfattare att utforma regler för att skydda skymningszonens ekosystem och de ytvattenarter som är beroende av dem-och potentiellt möjliggöra hållbar skörd av vissa skymningszonarter. Bland de frågor som fortfarande ska besvaras är:

• biomassa och biologisk mångfald: vilka arter finns det och i vilka kvantiteter?
• livshistorier och beteenden: hur länge lever twilight-Zone organismer? Hur snabbt växer de? Vid vilken ålder reproducerar de?
• Matbanor: i vilken utsträckning beror stora havsrovdjur som valar och tunor på skymningszonorganismer som en källa till mat?
• Global kolcykel: hur mycket kol överför skymningszondjur till djuphavet genom sin dagliga migration? Hur mycket kol sjunker ut ur skymningszonen i djupare vatten på marin snö och i andra former?

Varför vet vi inte mer om twilight zone?

forskare har redan lärt sig lite information om skymningszonen med hjälp av akustisk bildbehandling, nät och nedsänkbara. Men till skillnad från surface ocean, som är tillgängligt med fartyg och kan avbildas på distans, är twilight zone inte lätt studerad med skeppsbaserad ekolod och kan inte avbildas med satellitteknik. Det täcker ett stort område, sträcker sig runt om i världen och förändras snabbt när vatten och djur rör sig. Organismer i skymningszonen är ojämnt fördelade och är ofta bra på att undvika nät från fartyg eller kameror på undervattensfordon. Att studera twilight Zones många gelatinösa organismer som maneter, salps och sifonoforer är särskilt svårt, eftersom de tenderar att falla sönder i nät och kräver speciell belysning för att fotograferas eller filmas.

vad är nästa för twilight – Zone exploration och discovery?

i 2018 lanserade WHOI ett ambitiöst uppdrag att utforska och förstå ocean twilight zone, med initial finansiering på 35 miljoner dollar från Audacious-projektet. Ansträngningen bygger på expertisen hos ett team av forskare och ingenjörer, som kombinerar forskning, ny teknik och brett offentligt engagemang.

whoi ingenjörer utvecklar nya plattformar och fordon som kommer att förbättra forskarnas förmåga att studera denna utmanande region i havet. De kommer att innehålla toppmodern akustik för att upptäcka skymningszondjur, högupplösta kamerasystem för att observera deras beteende, sensorer för att mäta miljöförhållanden och provtagningsanordningar för att samla små organismer och vatten för analys. Forskare kommer också att använda genetiska tekniker och satellittaggar för att identifiera biologiska hotspots och bättre förstå twilight-zone matbanor.

genom att kombinera dessa och andra nya tekniker med mer traditionella metoder som fartygsbaserade ekolod och Net tows, hoppas whoi-forskare och ingenjörer att snabbt öka vår förståelse av skymningszonen och djuren som bor i den.