Badania w trzech japońskich rowach subdukcyjnych
Trzy japońskie rowy subdukcyjne – Japoński, Riukiu i Izu-Ogasawara – stały się celem jednego z najbardziej wymagających projektów badawczych w historii oceanografii. Obszary te obejmują strefę hadalną, nazwaną od mitycznego Hadesu, gdzie głębokości wahają się od 6939 do 9775 metrów. Warunki panujące na tych pułapach należą do najbardziej ekstremalnych na Ziemi. Całkowita ciemność, temperatury zbliżone do zera i miażdżące ciśnienie sprawiają, iż środowisko to długo uznawano za pozbawione życia. Dopiero najnowsze technologie umożliwiły bezpośrednią eksplorację tych rejonów.
Praca ta stanowi jedno z najbardziej szczegółowych badań bioróżnorodności i siedlisk in-situ w strefie hadalnej do tej pory – tłumaczy Denise Swanborn
Każdy z badanych rowów ma odmienne cechy geologiczne. Rów Japoński, najgłębszy w tym zestawieniu, ciągnie się wzdłuż wschodnich wybrzeży Japonii. Riukiu tworzy łuk w kierunku południowo-zachodnim, zaś Izu-Ogasawara stanowi południową część całego systemu. Odkrycia dokonane przez badaczy przeczą dotychczasowym założeniom o brak życia w najgłębszych partiach oceanu. Na głębokości 9800 metrów wciąż można obserwować jego istne bogactwo. Ukwiały poruszają się łagodnie w głębinowych prądach, tworząc niesamowity widok w kompletnych ciemnościach.
Czytaj też: Katastrofa Cartera. Matematyczna teoria przewiduje, kiedy nastąpi koniec ludzkości
Na nieco płytszych obszarach, około 9100 metrów pod powierzchnią, rozciągają się rozległe skupiska liliowców. Te organizmy filtrujące tworzą krajobraz przypominający podwodne pastwiska. Ich delikatny wygląd maskuje niezwykłą zdolność przetrwania w skrajnie trudnych warunkach. Ławice ogórków morskich z rodzaju Elpidia na głębokości 7500 metrów przemieszczają się po dnie w poszukiwaniu pożywienia. Ich ruchliwe kolonie przypominają stada zwierząt na podmorskiej równinie. Największe zaskoczenie wzbudziło odkrycie ryb Pseudoliparis z charakterystycznymi płetwami na 7300 metrach. Te częściowo przezroczyste stworzenia należą do najgłębiej żyjących ryb na naszej planecie.
Czynniki kształtujące głębinowe ekosystemy
Rozmieszczenie organizmów w strefie hadalnej nie jest przypadkowe. Naukowcy zaobserwowali, że na bioróżnorodność wpływają zarówno czynniki globalne, jak i lokalne uwarunkowania środowiskowe. Podstawowymi wyznacznikami są głębokość i dostępność substancji odżywczych, które określają ogólny charakter życia w poszczególnych rowach. Co ciekawe, nawet na tej samej głębokości w obrębie jednego rowu można spotkać zupełnie różne zespoły organizmów.
Odkryliśmy, że różnice między rowami były związane z czynnikami wielkoskalowymi, ale w obrębie rowów na tej samej głębokości dziedzictwo historycznych zaburzeń sejsmicznych skutkowało różnicami w zbiorowiskach biologicznych – dodaje Swanborn
Trzęsienia ziemi, osuwiska i unoszące się chmury osadów kształtują lokalną rzeźbę dna, tworząc zróżnicowane mikrośrodowiska. Nachylenie terenu i rodzaj podłoża również odgrywają kluczową rolę w determinowaniu, które gatunki mogą się w danym miejscu rozwijać. Tradycyjne metody badawcze, polegające głównie na stacjonarnych lądownikach lub próbkach pobieranych przez trawlery, dostarczały jedynie fragmentarycznego obrazu życia w głębinach. Nowe technologie umożliwiają obserwację organizmów w ich naturalnym środowisku.
Czytaj też: Drugie najliczniejsze ssaki na Ziemi budzą strach. Ich ciała są fabryką wirusów
Kamery zamontowane na zaawansowanych pojazdach podwodnych rejestrują zachowania zwierząt, interakcje międzygatunkowe oraz reakcje organizmów na zmienne warunki środowiskowe. Nagrania wideo z transekcji w głębinach hadalnych należą do najcenniejszych materiałów w oceanografii. Możliwość porównania trzech różnych systemów rowów w ramach jednego projektu badawczego daje naukowcom unikalną perspektywę na funkcjonowanie ekosystemów głębinowych.
Każde nurkowanie przynosi coś nowego do interpretacji, a jednym z moich głównych zainteresowań badawczych jest łączenie obserwowanej biologii z warunkami środowiskowymi kształtującymi te miejsca – podsumowuje badaczka
Wyniki badań opublikowane w Journal of Biogeography potwierdzają wartość nowego podejścia metodologicznego. Projekt ten stanowi jeden z najbardziej kompleksowych zbiorów danych dokumentujących bioróżnorodność strefy hadalnej. Każda kolejna ekspedycja na tym obszarze przynosi nowe niespodzianki i zmusza do rewizji dotychczasowych teorii dotyczących granic życia. Badania te nie tylko poszerzają naszą wiedzę o różnorodności biologicznej, lecz dodatkowo pomagają zrozumieć mechanizmy adaptacji do skrajnie nieprzyjaznych warunków.