地球与环境 2022-07-04 12:24

海底生物的奥秘一直是作家、电影制作人和海洋生物学家的灵感来源。但是,想要了解海洋生物多样性的科学家们,往往受到水肺潜水所能到达的相对较浅深度的限制。小型研究潜水器虽然昂贵,但可以探测更深的水域。一篇由史密森尼热带研究所(STRI)和国家自然历史博物馆(NMNH)、华盛顿大学和洪都拉斯国立大学Autónoma de洪都拉斯的研究人员共同撰写的新论文描述了潜水器对增加我们对大加勒比地区深礁鱼类多样性的知识的重要贡献。

2010年,史密森尼学会的科学家们发起了“深礁观测计划”(DROp),利用两艘私人拥有的小型潜水器Curasub和Idabel,探索加勒比海库拉索岛、博内尔岛、多米尼加岛、圣尤斯塔提乌斯岛(Statia)和罗阿坦岛周围的海洋。这些潜水器可以分别潜到300米和900米,大约是技术潜水员潜水深度的2到6倍,它们可以在最大深度停留的时间比技术潜水员依靠携带的混合气罐要长得多。

这篇发表在《海洋科学前沿》(Frontiers in Marine Science)上的新文章揭示,由于在大加勒比地区的三个地点(库拉索岛、斯塔提亚、罗阿坦)进行了DROP研究,记录到的深礁鱼类的数量增加了约9倍,而这类鱼类的总数是佛罗里达州群岛短吻鳄礁(Alligator Reef)、百慕大群岛(Bermuda)和圣克罗伊岛(St. Croix)三个地点的2至4倍,这三个地点很少或没有类似的研究。

STRI的研究人员D. Ross Robertson说:“DROP的研究产生了两个重要的结果:它显示了以典型的浅水礁鱼科为主的礁鱼动物群延伸到中海洋带以下的地方——大约300米——以及大加勒比生物地理区域的深海礁鱼动物群的多样性至少比以前认识到的多三分之一。”“这些结果来自我们用潜水器收集的这些鱼,主要是在库拉索岛和罗阿坦岛。”

虽然在水肺问世后,深海鱼类新品种的发现速度开始增加,但随着研究潜水器的使用,发现速度急剧增加,因为它们允许在任何深度更长时间的潜水,并能看到未开发的生态系统的全景,并且在这些潜水过程中配备了收集鱼类的设备。

“当DROp第一次使用潜水器探索加勒比深海珊瑚礁时,我们看到了许多我们不认识的鱼类物种,”国家海洋海洋研究所脊椎动物动物学主席卡罗尔·鲍德温(Carole Baldwin)说。“现在,在库拉索岛等地进行了近十年的潜水收集工作后,我们几乎可以识别从潜艇窗户看到的所有东西,其中很多都是我们收集、命名并描述为新物种的。”

然而,这种潜水研究在众多选择中是昂贵的。根据是否有科考船的支持,使用潜水器进行为期一周的考察可能需要3万至20万美元。相比之下,使用小型工业ROV(远程操作工具)进行300米的类似研究,并在小型渔船上操作,一周的研究成本约为4万美元。

诱饵远程水下视频(bruv)是最便宜的技术,可以在任何有船只支持的地点使用。然而,由于它们依赖于鱼饵,它们往往会吸引某些鱼而不是其他鱼,而且可能无法像其他方法那样收集到相同类型的数据。

闭路换气器(CCR)是一个较便宜的选择。由于潜水器的高度机动性,它们可以在最少的船只支持下潜水,在捕捉快速移动的水底鱼类方面可能比潜水器更有效。然而,受人体生理因素的限制,它们只能下潜到150米以下的深度,并且在短时间的深潜后需要长时间的减压。

在不同岛屿发现的深礁鱼类的差异最终表明,大加勒比地区的许多地方可能藏有无数深礁鱼类,等待着被发现,这一过程可以通过增加研究潜水器的使用,或许结合其他成本较低的水下勘探方法来加快。

DROp项目的资金来自史密森尼博物院的内部资源、国家地理学会的研究和探索委员会以及摩纳哥阿尔贝二世亲王基金会。罗阿坦的实地调查使用了华盛顿大学和伯克博物馆的额外资金。

自2011年以来,DROp项目已经发表了45篇同行评议论文,还计划发表更多论文。其中包括7个新属和35个新物种的深礁鱼类、软体动物、甲壳类和棘皮类,还有大约10个鱼类物种仍有待命名和描述。DROP发现并描述了一个新的礁海洋带,即连接中海洋和深海的礁海洋带。它还获得了近十年来沿15 - 245米的珊瑚礁斜坡的温度数据,记录了入侵的加勒比狮子鱼捕食未知生物多样性的首次记录,获得了热带珊瑚礁斜坡下不同深度隐礁生物多样性的基础数据,并开发了使用ROV/潜水器机械臂部署和检索放置在深海珊瑚礁上的收集设备的协议和方法。


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