Wetenschap
De mondiale activiteit van de biodiversiteit op de zeebodem voor het eerst in kaart gebracht
Een team van wetenschappers uit de VS en Groot-Brittannië heeft kunstmatige intelligentie (AI) gebruikt om de activiteiten van ongewervelde dieren op de zeebodem, zoals wormen, mosselen en garnalen, in alle oceanen van de wereld in kaart te brengen.
Het onderzoek, geleid door Texas A&M University (VS) met onderzoekers van de Universiteit van Southampton (VK) en Yale University (VS), combineerde grote datasets met machine learning-technieken om de kritische factoren bloot te leggen die de gezondheid van mariene ecosystemen ondersteunen en behouden.
Mariene sedimenten zijn zeer divers en bedekken het grootste deel van het aardoppervlak. Door de zeebodem in beweging te brengen en te roeren (een proces dat bekend staat als 'bioturbatie') kunnen kleine wezens die in de sedimenten leven een grote impact hebben op het reguleren van de mondiale koolstof-, nutriënten- en biogeochemische cycli.
Net zoals wormen de grond in onze tuin omdraaien en verrijken, doen ongewervelde dieren hetzelfde op de zeebodem:ze verbeteren de omstandigheden voor het leven in de oceaan.
Door te begrijpen hoe deze processen in verschillende delen van de wereld werken, krijgen wetenschappers belangrijke inzichten in wat de gezondheid van de oceanen drijft en hoe deze kunnen reageren op de klimaatverandering.
Deze nieuwste studie, gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology , breidt deze kennis uit door voor het eerst een manier te bieden om de bijdragen van zeebodemdieren op elk punt ter wereld te voorspellen en in kaart te brengen.
"Weten hoe bioturbatie verband houdt met andere aspecten van het milieu betekent dat we nu beter toegerust zijn om te voorspellen hoe deze systemen zouden kunnen veranderen als reactie op klimaatverandering", aldus Dr. Shuang Zhang, hoofdonderzoeker en assistent-professor bij de afdeling Oceanografie, Texas. A&M Universiteit.
Martin Solan, hoogleraar mariene ecologie aan de School of Ocean and Earth Science van de Universiteit van Southampton, voegt hieraan toe:‘We weten al een tijdje dat oceaansedimenten extreem divers zijn en een fundamentele rol spelen bij het bemiddelen in de gezondheid van de oceaan, maar dat doen we nu pas. we hebben inzichten over waar en in welke mate deze gemeenschappen bijdragen. De manier waarop deze gemeenschappen belangrijke aspecten van oceaanecosystemen beïnvloeden, verschilt bijvoorbeeld sterk tussen de kustlijnen en de diepzee."
De onderzoekers gebruikten bestaande datasets over de activiteit van zeedieren en de diepte van hun sedimentvermenging – gegevens afkomstig van honderden testpunten over de hele wereld. Door deze informatie te gebruiken om te trainen en deze te relateren aan een verscheidenheid aan omgevingsomstandigheden, kon de AI nauwkeurige voorspellingen doen over wat er gebeurt in sediment op de zeebodem, op elk punt ter wereld.
Het team ontdekte dat een complexe combinatie van verschillende omgevingscondities de bioturbatie beïnvloedt en dat dit over de hele wereld varieert. Een groot aantal factoren, zoals waterdiepte, temperatuur, zoutgehalte, afstand tot land, overvloed aan dieren en beschikbaarheid van voedingsstoffen spelen allemaal een rol. Dit beïnvloedt op zijn beurt de activiteit van ongewervelde dieren en uiteindelijk de gezondheid van oceaanecosystemen.
"Door onze analyse ontdekten we dat niet slechts één, maar meerdere omgevingsfactoren gezamenlijk de bioturbatie van de zeebodem en de ecosysteemdiensten die deze dieren bieden, beïnvloeden", zegt Dr. Lidya Tarhan, universitair docent bij de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen, Yale University. "Dit omvat factoren die een directe invloed hebben op de voedselvoorziening en die ten grondslag liggen aan de complexe relaties die het zeeleven in stand houden, zowel vandaag als in het verleden van de aarde."
Het team hoopt dat hun onderzoek zal helpen bij het ontwikkelen van strategieën om de achteruitgang van habitats tegen te gaan en de mariene biodiversiteit te beschermen.
"Onze analyse suggereert dat het huidige mondiale netwerk van beschermde mariene gebieden deze belangrijke processen op de zeebodem niet voldoende beschermt, wat aangeeft dat er beter rekening moet worden gehouden met beschermingsmaatregelen om de gezondheid van ecosystemen te bevorderen", voegde Tarhan eraan toe.