dlaczego ocean twilight zone jest ważny?

Strefa mroku Oceanu zapewnia ważne usługi ekosystemowe, w tym wspieranie morskich sieci pokarmowych i komercyjnych połowów oraz przenoszenie dwutlenku węgla do głębokiego oceanu.

W Jaki Sposób Strefa mroku wspiera morskie sieci pokarmowe?

obfitość życia w strefie mroku obsługuje złożoną sieć pokarmową z połączeniami zarówno z głębokim oceanem, jak i powierzchnią. Martwe zwierzęta i morski „śnieg” —kępy martwego planktonu, bakterii, granulek kału i innych cząstek bogatych w węgiel organiczny-opadają z wód powierzchniowych przez strefę mroku do głębokiego oceanu, zapewniając pokarm dla zwierząt ze Strefy Mroku. Niektórzy mieszkańcy Strefy Mroku migrują na powierzchnię, aby żerować każdej nocy, a następnie wracają do głębszych wód w ciągu dnia. Z drugiej strony, tagowanie satelitarne ujawniło, że wieloryby, tuńczyki, mieczniki, rekiny i inne największe drapieżniki nurkują głęboko w strefie mroku, aby się pożywić. Ponieważ ludzie cenią te drapieżniki za ich ekologiczne, komercyjne i odżywcze korzyści, my również polegamy na strefie mroku.

w jaki sposób Strefa mroku pomaga utrzymać dwutlenek węgla z dala od atmosfery?

ocean pochłania około jednej czwartej dwutlenku węgla, który działalność człowieka emituje do atmosfery. Strefa mroku odgrywa ważną rolę w przenoszeniu węgla z wód powierzchniowych do głębokiego oceanu, zapobiegając jego powrotowi do powietrza jako zatrzymującego ciepło gazu cieplarnianego. Proces wieloetapowy jest często nazywany „pompą biologiczną Oceanu”.”W wodach powierzchniowych, gdzie jest dużo światła, maleńkie organizmy roślinopodobne zwane fitoplanktonem wykorzystują energię ze słońca do przekształcania dwutlenku węgla w energię i materię, która pozwala im rosnąć. Fitoplankton z kolei staje się pokarmem dla małych zwierząt zwanych zooplanktonem, które są następnie zjadane przez ryby i inne zwierzęta.

część węgla w wodach powierzchniowych staje się częścią rodzaju podwodnej zamieci znanej jako śnieg morski. Ten „śnieg” składa się jednak z grudek martwego planktonu, bakterii, granulek kału i innych cząstek bogatych w węgiel organiczny, które stanowią pokarm dla zwierząt ze Strefy Mroku.

kolejną szybką ścieżką dla węgla do głębszej wody jest codzienna Migracja zwierząt ze Strefy Mroku, które żerują w pobliżu powierzchni w nocy, a następnie przenoszą węgiel w pożywieniu z powrotem do Strefy Mroku w ciągu dnia.

około 90 procent węgla, który dostaje się do Strefy Mroku, pozostaje tam, ale niewielki procent z niego tonie, aby zejść do głębokiego oceanu, gdy zwierzęta umierają lub wydalają bogate w węgiel fekalia. Tam może pozostać odizolowany od atmosfery przez setki, a nawet tysiące lat.

Dlaczego musimy jak najszybciej dowiedzieć się więcej o strefie mroku?

bogactwo biologiczne Strefy Mroku sprawia, że jest ona potencjalnym źródłem pożywienia dla rosnącej populacji ludzi—i atrakcyjnym celem dla intensywnych komercyjnych operacji połowowych.

organizmy Strefy Mroku, które migrują na wody powierzchniowe, są już odławiane na skalę przemysłową przez floty rybackie krajów takich jak Norwegia i Japonia. Co roku statki-fabryki odkurzają coraz większą ilość małych skorupiaków ze strefy zmierzchowej-widłonogów i kryla. Część zbiorów trafia na pastę rybną do bezpośredniego spożycia przez ludzi, ale większość jest mielona na mączkę rybną w celu wspierania rozwoju akwakultury lub przetwarzana do stosowania w karmach dla zwierząt domowych lub w olejach „nutraceutycznych”.

połowy na wodach otwartych dalekich od lądu są obecnie w dużej mierze nieuregulowane, a my jeszcze nie wiemy wystarczająco dużo, aby zapewnić, że potencjalne wydobycie łowisk ze Strefy Mroku będzie zrównoważone. Niemniej jednak kraje, w tym Norwegia i Pakistan, wydały już licencje na rozpoczęcie połowów w strefie mroku. Prace rozpoczęły się w 2018 r.na mocy Konwencji Narodów Zjednoczonych o prawie morza w celu promowania zachowania i zrównoważonego wykorzystania morskiej różnorodności biologicznej na obszarach poza jurysdykcją krajową, ale do tej pory wysiłki koncentrowały się na poprawie ochrony rybołówstwa wód powierzchniowych i zasobów genetycznych dna morskiego, a nie Strefy Mroku i jej ważnych funkcji ekosystemowych, które nie są dobrze zrozumiane.

czego jeszcze musimy się dowiedzieć o strefie mroku?

aby uniknąć skutków przełowienia—jak to już miało miejsce w przypadku niektórych połowów przybrzeżnych, takich jak dorsz Północno—Zachodni Atlantycki-musimy dowiedzieć się więcej o zwierzętach ze Strefy Mroku i ich interakcjach. Takie informacje umożliwiłyby decydentom opracowanie przepisów mających na celu ochronę ekosystemów Strefy Mroku i zależnych od nich gatunków wód powierzchniowych, a także potencjalnie umożliwiłyby zrównoważone zbiory niektórych gatunków Strefy Mroku. Wśród pytań, na które wciąż trzeba odpowiedzieć, są:

• biomasa i bioróżnorodność: jakie gatunki i w jakich ilościach?
• historie życia i zachowania: jak długo żyją organizmy Strefy Mroku? Jak szybko rosną? W jakim wieku się rozmnażają?
• sieci pokarmowe: w jakim stopniu duże drapieżniki oceaniczne, takie jak wieloryby i tuńczyki, zależą od organizmów Strefy Mroku jako źródła pożywienia?
• Globalny cykl węglowy: ile węgla zwierzęta ze Strefy Mroku przenoszą do głębokiego oceanu poprzez codzienną migrację? Ile węgla wypływa ze Strefy Mroku do głębszych wód na morskim śniegu i w innych formach?

Dlaczego nie wiemy więcej o strefie mroku?

naukowcy poznali już pewne informacje o strefie mroku za pomocą obrazowania akustycznego, sieci i łodzi podwodnych. Ale w przeciwieństwie do oceanu, który jest dostępny przez statek i może być zobrazowany zdalnie, Strefa mroku nie jest łatwo badana za pomocą sonaru okrętowego i nie może być zobrazowana za pomocą technologii satelitarnej. Obejmuje rozległy obszar, rozciągający się na całym świecie i zmienia się szybko, gdy porusza się woda i zwierzęta. Organizmy w strefie mroku są nierównomiernie rozmieszczone i często są dobre w unikaniu sieci ze statków lub kamer na pojazdach podwodnych. Badanie licznych galaretowatych organizmów Strefy Mroku, takich jak meduzy, salpy i syfonofory, jest szczególnie trudne, ponieważ mają tendencję do rozpadania się w sieci i wymagają specjalnego oświetlenia, aby można je było sfotografować lub sfilmować.

co dalej z eksploracją i odkryciem Strefy Mroku?

w 2018 roku WHOI rozpoczął ambitną misję zbadania i zrozumienia Strefy Mroku oceanu, z początkowym finansowaniem w wysokości 35 milionów dolarów z projektu Audacious. Wysiłki te opierają się na wiedzy zespołu naukowców i inżynierów, łącząc badania, nowe technologie i szerokie zaangażowanie społeczne.

inżynierowie WHOI opracowują nowe platformy i pojazdy, które zwiększą zdolność naukowców do badania tego wymagającego regionu Oceanu. Będą one zawierać najnowocześniejszą akustykę do wykrywania zwierząt w strefie zmierzchu, systemy kamer o wysokiej rozdzielczości do obserwacji ich zachowania, czujniki do pomiaru warunków środowiskowych oraz urządzenia do pobierania próbek do zbierania małych organizmów i wody do analizy. Naukowcy wykorzystają również techniki genetyczne i znaczniki satelitarne do identyfikacji biologicznych gorących punktów i lepszego zrozumienia sieci pokarmowych w strefie mroku.

łącząc te i inne nowe technologie z bardziej tradycyjnymi metodami, takimi jak sonar okrętowy i sieci holownicze, naukowcy i inżynierowie WHOI mają nadzieję na szybkie zrozumienie Strefy Mroku i żyjących w niej zwierząt.