Една бална сутрин край остров Лузон, най-голямата сухопътна част на Филипинския архипелаг, се отдръпнах от тясна обвита дървена лодка със скоростно предаване и слязох в залива Батангас. Светлината засенчваше от тюркоазено до грахово-зелено, когато повърхността отстъпи. На 85 фута се срещнах с петима възходящи водолази, телата им бяха затворени в механични карапуси от маркучи и стоманени резервоари и камери - повече от 100 килограма предавка на човек. Барт Шепърд, един от членовете на този бионичен квинтет, ми подаде мрежест чувал, изпълнен с екземпляри, като всяко животно се прибира в своята пластмасова торбичка като съдържанието на снежен глобус. Погледнах към животните отвътре: живи оранжеви корали от жици, диафаносни гребени, гребени, не повече от борова игла. Някои от тези организми никога не са били описани от науката.
Свързано съдържание
- Как екип от учени потапящи предефинира рифови екосистеми
Неоткритите видове изобилстват в Зоната на здрача, глобална група от дълбоководни рифове, която е малко посещавана и по-малко разбрана. Кораловите рифове, които доминират в популярното въображение - и научната литература - са плитки, осветени от слънце градини, достъпни дори за любители водолази. Потънете под 130 фута или около това, и вие ще се озовете в неясен нов свят. Познатите твърди корали се поддават на техникови корали с меко тяло, които вълни в течение като мечтите на Сеуската треска. Папагали и зайци отстъпват на светещи бастуни и катерици с очила. Зоната на здрача, известна на изследователите като мезофотична или "средна светлина" зона, е риф с дефицит на растителен живот, царство на едни планктони и месоядни животни.
„ Страхотно е да слезеш отстрани на лодката и да паднеш свободно на място, на което никой не е бил досега“, каза ми Шепърд, директор на аквариума в Калифорнийската академия на науките, след като се появихме и се върнахме на гмуркащата лодка, традиционен филипински занаят, наречен bangka . След като беше под вода в продължение на пет часа, на дълбочина, чието налягане надвишаваше 200 паунда на квадратен инч, Шепърд изглеждаше изтощен, но удовлетворен. "Обичам, че все още можете да направите това на тази планета", каза той.
Кораловите рифове са сред най-застрашените местообитания в света: стресирани от климатичните промени, разграбени от свръхлов, отравени от замърсяване. Но докато опазването е свързано с причините за коралите, дълбоките рифове отдавна остават извън полезрението и ума. През последното десетилетие това започна да се променя: публикувани са над 500 доклада за мезофотичните рифове от 2010 г. насам, над два пъти повече, отколкото в предходните 50 години заедно. Сега става все по-ясно, че мезофотичните зони в света имат непропорционален дял от морското биоразнообразие.
По своето обилно и причудливо биологично разнообразие световните зони на здрача не приличат на нищо толкова много, колкото на подводните острови. Откакто Дарвин биолозите признават, че земните острови са котли на спецификацията - че, както писателят на науката Дейвид Куамен веднъж каза, „географската изолация е маховикът на еволюцията.“ Точно както Галапагосите наподобяват уникални финки и костенурки, така прави и светът Зоните на здрача функционират като острови на дълбоките, разгръщащи ендемични видове благодарение на тяхната самота.
Народеното разбиране на науката за мезофотичната зона е трудно спечелено. Само шепа елитни технически водолази са способни да проникнат в мътните пропасти на Зоната на здрача. "Вашата най-добра мисъл, когато сте там долу", Луиз Роша, уредникът по риби в Калифорнийската академия и съпредседателят на експедицията, ми каза тази вечер, "поддържате себе си жив."
Малко учени са погледнали по-неизследвани рифове от Роша, Овчар и техния екип. От 2013 г. Калифорнийската академия организира серия изследователски експедиции до зоните на здрача на места като Вануату, Пулау, Великденския остров и Бразилия. Миналото лято се присъединих към екипа за една седмица гмуркане по прохода на остров Верде на Филипините, тесен пролив, където сблъскащите се течения подхранват някои от най-богатите морски местообитания на планетата. Екипажът на деветте души в Академията потърси отговори на поредица от належащи въпроси: Кои видове често срещат мезофотичната зона? Как дълбоките рифове се свързват с плитките им колеги?
И най-належащото: Какво ще е необходимо, за да се запази толкова неясна екосистема, че малко хора дори осъзнават, че тя съществува?
Нов вид пеперуда, открит от екипа за гмуркане на Академията в Калифорния. (Луиз Роша / Калифорнийската академия на науките) Произходът на съвременното подводно проучване датира от 1943 г., когато Жак-Ив Кусто си сътрудничи с инженер Емил Ганян, за да създаде аква-белия дроб. Изобретението им, дихателен апарат, доставящ водолази от въздух от цилиндър със сгъстен газ, породи модерно гмуркане и златен век на морските изследвания: Най-накрая учените могат да изследват морето, без да бъдат привързани към повърхността с маркучи. „През нощта често имах видения за летене, като протягах ръце като крила“, пише Кусто в мемоара си „Тихият свят“ през 1953 г. „Сега летях без крила.“
В действителност обаче крилата на Кусто все още бяха подстригани. Границите на конвенционалните аквакуми лежат на около 120 фута; спуснете се по-дълбоко и се сблъсквате с достатъчно животозастрашаващи заболявания, за да попълните медицински учебник. Малко хора разбират опасностите от изследването на дълбоки рифове по-добре от Ричард Пийл, хавайски зоолог, който временно беше парализиран от почти фатален удар от декомпресионна болест - страховитото състояние, известно като завои, причинено от растежа на азотни мехурчета в кръвоносните канали на водолази по време на твърде бързи изкачвания - докато гони риба в Палау през 1986 година.
Въпреки че Пайл, тогава на 19 години, ходи с бастун една година, четката му със смъртта само затвърди желанието му да посети дълбокото. В края на 80-те години той и други приспособяват морските техники за гмуркане за изследване на рифа, като стартират технологична революция, която отваря Зоната на здрача за първи път.
Техните усилия прекратиха представата ни за структурата на кораловите рифове. „Мезофотичният риф се оказа 80 процента от местообитанието“, удивлява се днес Пайл. „От десетилетия нашата гледна точка към кораловите рифове беше назад.“
Въпреки че нововъведенията на Pyle направиха проучването на Twilight Zone - „за хората е по-трудно да правят глупави грешки и да се самоубиват“, каза ми той, - това остава поразително техническо предизвикателство, както открих, когато посетих екипажа на Калифорнийската академия във Филипините. В околната среда на зоната на здрача, добрият стар въздух се превръща в токсичен: Нормалните концентрации на кислород предизвикват гърчове, докато азотът може да се превърне в наркотик, толкова дезориентиращ, че добавянето на две и две на пръстите ви се чувства толкова предизвикателно, колкото теоретичната физика. За да преодолеят тези токсични ефекти, водолазите вдишват специално смесен коктейл от газове, чиято основна съставка е хелий.
Има причина Барт Шепърд и другите водолази на Калифорнийската академия да изглеждат толкова претеглени с машини: Животът им зависи от батерия с фино калибрирана предавка. Респираторите рециклират всяко издишване; канистри за скрубер улавят изгаряния въглероден диоксид, като го превръщат в калциев карбонат; компютрите впръскват прецизно пукане на кислород във въздушните маркучи. Всеки водолаз носи три резервни резервоара, в случай че респираторът не успее и те трябва да се оттеглят към повърхността.
На гмуркането от миналото лято Мавриций Бел, сержантът на академията на офицер по безопасност на гмуркане, щеше да започне сутринта, като разгледа с екипажа всички мъчителни начини, по които биха могли да загинат под вода. "Няма нищо тривиално в това, което правим", напомни им той. „Това е толкова сложно, колкото и гмуркането.“
Замрачаването на здрача е допълнително ограничено от времето. Колкото по-дълбоко отивате и колкото по-дълго прекарвате на дълбочина, толкова повече азот усвояват тъканите на тялото ви и толкова по-голям е рискът от страховити завои. В най-дълбоките си гмуркания Овчар, Роша и техните съотборници могат да прекарат не повече от 10 минути на дъното, превръщайки всяко спускане в лудо катерене за събиране на животни, броене на риба и заснемане на видео, преди мигащите светлини на дисплеите на ретината да ги предупреждават за ценното им време е горе.
По средата на 10-дневната експедиция във Филипините умората се промъкна в екипа, скрита и носеща се като азотни мехурчета. Екипажът е събрал две дузини проби от корали и ги е превел в импровизиран аквариум в местна хотелска стая за евентуален транспорт обратно до Калифорния. По-неуловими бяха техните основни цели: безгрижни безгръбначни, известни като гребенови желета, които екипът е нарекъл „морски пищи“ за прилика им с приличащите на бонбони бонбони с бонбони.
По време на минали експедиции гребените желета са украсявали практически всяка повърхност в мезофотичната зона на залива Батангас. Сега можете да ги преброите всички с една ръкавица с ръкавици. Тяхното необяснимо отсъствие изглеждаше да подиграва Шепърд и Роша, подигравателно напомняне за това колко малко знаят за обитателите на Зоната на здрача.
"Миналата година можехме да съберем 50 морски пика на едно гмуркане", въздъхна Роша същата вечер, докато седна тежко на верандата на хотела, с бира в ръка. Той изстена, звук, който съдържаше нотки на безсилие и изтощение. „Имам чувството, че съм се надвиснал над греда и удрям с бейзболна бухалка.“ Роша разгърна лаптопа си, за да прегледа снимките на деня и бързо се развесели при вида на Grammatonotus brianne, бастун с пламнала опашка и нюанси с цвят на залеза - риба, която той и колегите му бяха описали само предишната година. „Имаме около 15 нови вида, които трябва да опишем на опашката в момента“, каза ми той.
Ако някой може да поеме наказанието на зоната на здрача, Роха, нахален бразилец, реши да стане биолог, когато учител от трети клас докара танк, пълен с гупи. Повечето биолози от бразилските риби гравитират към Амазонка; Роша направи едно пътуване до реката и реши, че вместо това му е предопределено да изучава солена вода. В колежа често пилотирал моторна лодка три часа в морето и гмуркал до 70 метра редовен въздух - същият рисков бизнес, който почти убил Ричард Пайл. „Беше лудо гмуркане“, засмя се той с малко съжаление.
В крайна сметка гладът му за знания надхвърли инстинкта му за самосъхранение. „От времето, когато започнах да се гмуркам, целият ми стремеж беше да открия нови видове, за да разбера защо и как рифовете са толкова разнообразни и как техните видове взаимодействат помежду си“, каза той. И никъде не провеждат тези фундаментални екологични изследвания по-неприятно - или по-важно - отколкото в Зоната на здрача.
Живи оранжеви корали за чаша като тези живи очи отглеждат на вертикални повърхности и пещери до огромни дълбочини. (Луиз Роша / Калифорнийската академия на науките) Независимо от флоралния им вид, коралите са животни. Но те също са половината на симбиотична връзка: Много корали обитават микроскопични водорасли, наречени зооксантели, фотосинтезиращи растения, които хранят своите домакини в замяна на подслон.
Това е деликатно партньорство. Когато температурите на водата станат твърде високи, кораловете, натоварени с топлина, изхвърлят домашните си къщи, стават призрачно бели и в крайна сметка умират, вредно явление, наречено избелване. Тъй като климатът се затопля, избелването става все по-често. Горещ участък, който се задържаше от 2014 до 2017 г., засегна 70 процента от световните рифове и уби над 80 процента корали в някои ъгли на Големия бариерен риф в Австралия. Последиците от тази катастрофа ще останат с години.
Там, където дълбоките рифове се вписват в тази мрачна картина, отдавна са източник на очарование. През 1996 г. Питър Глин, коралов учен от университета в Маями, стартира спекулациите в статия за причините за избелването. Отбелязвайки, че температурата на водата има тенденция да бъде по-висока на слънчевата плитчина, Глин заяви, че по-хладните мезофотични дълбочини могат да „дават убежище на популациите от корали“, предоставяйки крепост, където обитателите на рифове могат да прекарат времето си, когато повърхностните условия станат прекалено горещи, за да се справят.
Оттогава шествие на изследователи е проучило хипотезата за дълбоката рифова рефугия, проучвайки дали Зоната на здрача може да предложи сигурност не само от избелване, но и от други стресори на върха като урагани, замърсяване и свръхлов. Резултатите са смесени. Докато карибските урагани са унищожили коралите в близост до повърхността и са пощадили дълбоки - точка в полза на хипотезата - някои мезофотични рифове всъщност изглеждат по- податливи на избелване, може би защото приземните корали са по-добре адаптирани към топла вода.
През 2017 г. изследователски екип, ръководен от Пим Бонгартс, коралов биолог от Университета на Куинсланд, откри, че чиниите корали на дълбоките рифове в Бермудан са генетично различаващи се от плитки, предполагайки, че популациите на различни нива на дълбочина рядко се смесват. „Моят общ извод е, че хипотезата за Рефугия може да е много актуална за определени отделни видове, но че тя може да играе само ограничена роля в цялостната екосистема“, каза ми Бонгартс. „По-сложно е от обикновен верен или грешен отговор.“
Засега данните на Калифорнийската академия изглежда представляват стачка срещу хипотезата на Рефугия. Вместо да споделят видове с плитките по-горе, Роша и неговите колеги са открили, че мезофотичните рифове са заети предимно от уникални риби, специализирани за живот в дълбочината. Жителите на зоната на здрача включват странности като малкия приказен баслет (Sacura parva ), розово-жълто бижу, което никога не е снимано в дивата природа, докато Роша не улови снимката си през 2017 г. Шепърд вижда някаква мезофотична риба толкова надеждно на определени дълбочини, че той знае докъде е слязъл, без да се налага да се консултира с компютъра си.
С други думи: рибите в зоните може да не са достатъчно свързани, за да се прилага ефектът на региум. „Дори онези риби, които са записани както в плитчините, така и в дълбоката мезофотична зона, имат огромно предпочитание към едната или другата“, ми каза Хъдсън Пинейро, докторант по ихтиология в екипа за гмуркане.
Не само дълбоките рифове споделят малко видове с плитките, но изглежда не споделят много видове помежду си . Когато екипът на Академията гмуркаше зоната на здрача на Великденския остров, практически всеки вид, който срещна, беше ендемичен за региона; междувременно, само около една четвърт от плитките му риби бяха ендемични. Други изследователи са наблюдавали подобни модели. Когато Ричард Пийл изследвал атола Куре на Хаваите, той открил, че всяка една мезофотична риба е уникална за Хавайските острови.
Никой не може да обясни този изключителен ендемизъм, но Пайл има някои идеи. Според неговата „Хипотеза за устойчивост на местообитанията“ поразителната уникалност на фауната на зоната на здрача е породена от историческите климатични промени. Когато ледниковите епохи заключиха морската вода и свиха океани, пропадналите морски нива нанизаха много плитки рифове, убивайки жителите им. След като ледът се стопи и плитчините отново бяха потопени, рибите и безгръбначните ларви преплуваха от други рифове, за да възстановят новодостъпното местообитание. Рифовете на зоната на здрача обаче лежат твърде дълбоко, за да бъдат изложени от падащи морета, давайки на жителите им повече време да се развият в различни видове.
Колкото по-дълбоко се гмуркаме, толкова по-сложни стават дълбоките рифове. Всяка година става все по-ясно, че дълбокият риф не е монолитна екосистема; Вместо това, това е градиент, спектър от припокриващи се слоеве от хабитати, характеризиращи се с различни условия на околната среда и животински общности. Този март, например, изследователи от Смитсонов кръщнаха нова зона изцяло: рарифотичната, или „оскъдната светлина“ зона, която започва точно под мезофотичната, на около 425 фута.
„Откриването на рарифотика всъщност помага за по-доброто определяне на мезофотика“, ми посочи Керъл Болдуин, зоологът, който ръководи изследването. „За да дефинирате истинската долна граница, трябва да преминете отвъд нея.“
Изследователите също започнаха да разпознават тревожни заплахи за здравето на дълбокия риф. В известен смисъл уязвимостта на Зоната на здрача е продукт на нейната изключителна непристъпност. По света природозащитниците се стремят да защитят плитки рифове, като създават защитени морски райони, простори на океана, в които човешките дейности като риболов са ограничени. Често MPA се лобират и финансират от водолази за отдих, чиито долари за туризъм осигуряват стимул на общностите да съхраняват рифове. Но кой ще защити рифа твърде дълбоко, за да го посещават повечето водолази?
За съжаление, примери за пренебрегване на зоната на здрача са легион. След като местните жители се оплакаха от изкопаването на минни отпадъци в крайбрежните рифове в Нова Гвинея, Ричард Пийл ми каза с отвращение, компанията просто изхвърли отпадъците си по-дълбоко, „защото разбраха, че всичко е просто кал и червеи“.
Тъй като формулировката на хипотезата на Рефугия, каза Пайл, добронамерените биолози са се облегнали на нея, за да се застъпят за засилени изследвания и защита на зоната на здрача. Но ако Зоната на здрача се окаже, че в крайна сметка не е убежище - ако е заета не от емигранти от плитчините, а от собствените си странни и прекрасни създания - това не би намалило императива за спасяването му, просто променете обосновката. Дълбоките рифове не са добавки за плитките, а еволюционни легла, които изискват защита сами по себе си.
„Гмуркащите групи ще поискат да защитят плитките рифове, а учените ще поискат това, а загрижените граждани ще го поискат“, Роша се хвана един ден на борда ни, докато оглеждаше екипировката си . Плюна в маската си, втривайки слюнка в ъглите й, за да предотврати замъгляване. - Но за дълбоките рифове? Само ние сме. "
Досега неназован вид пясъчен костур, открит от екипа. (Луиз Роша / Калифорнийската академия на науките) В последния си ден във Филипините си направих почивка от засенчването на екипажа на зоната на здрача, за да изследвам залива Батангас с Ник Йим и Мариса Авила, акваристи от Академията, които имат за задача да се грижат за неговите екземпляри. Гмуркахме се с часове в топлите плитки плитки, шахти от слънчева светлина, играещи над хващащите се полипи на коралови чаши и мраморните устни на гигантски миди. Менажерия от ослепителни предложениябрани, морски охлюви с дължина до пръст, снабдени с външни хриле, които се развяваха като морски водорасли, врязани покрай рифа, и отрупани с очи очи богомолци, надничащи отдолу по первазите.
Докато надничах в жълто обляните очи на морски змиор на снежинка, се сетих за нещо, което ми каза Барт Шепърд по време на един разговор в късна нощ в хотела. Уникалността на мезофотичните рифове даде основание за спасяване на дълбоките - но също така направи заплахите за плитчините още по-ужасни. „Ако хипотезата за Рефугиума бъде опровергана, няма резервен план за плитки рифове“, посочи Шепърд. Той и неговият екип бяха прекарали години в проучване на дълбоките рифове по света, но въпреки това по невнимание се натъкнаха на нов аргумент за запазването на плитките. Подобно на дъждовна гора, в която ягуарите преследват пода, докато туканите прелитат през сенника, кораловите рифове са триизмерна среда - и е толкова важно да се разгледа вертикалното опазване, колкото е хоризонталното.
Същата вечер се върнах в курорта и се срещнах с Роша, която едновременно редактираше снимките на деня, изпращаше имейли на колеги в няколко държави и туитираше. "Това е моят грозен списък със сигурност", той отшумя, когато на лаптопа се появи неписан сив дамболий. Той отново почука по клавиатурата и нагоре изскочи пеперуда, тялото й беше райено в шоколадово кафяво и светещо бяло, а перките, изрязани във флуоресцентно жълто.
„Какво е това?“, Попитах аз.
Роча се извика и стисна ръцете си заедно с веселие. "Този няма име", каза той. "Още."
