science >> Wetenschap >  >> Natuur

Antarctische zeeën herbergen een verrassende mix van levensvormen - en nu kunnen we ze in kaart brengen

In tegenstelling tot wat algemeen wordt gedacht, Antarctische zeebodemgemeenschappen zijn zeer divers. Deze afbeelding toont een diep Oost-Antarctisch rif met veel koralen, sponzen en slangsterren. Kun jij de octopus spotten? Krediet:Australische Antarctische Divisie

Wat voor soort leven associeer je met Antarctica? Pinguïns? Zeehonden? walvissen?

Werkelijk, leven in de Antarctische wateren is veel breder dan dit, en verrassend divers. Het grootste deel van het jaar verborgen onder de dekking van zee-ijs, en leven in koud water nabij de zeebodem, zijn duizenden unieke en kleurrijke soorten.

Ons onderzoek heeft nieuwe technieken opgeleverd om in kaart te brengen waar deze soorten leven, en voorspellen hoe dit in de toekomst zou kunnen veranderen.

Biodiversiteit is de meest waardevolle hulpbron van de natuur, en in kaart brengen hoe het wordt verspreid, is een cruciale stap in het behoud van het leven en de ecosystemen op Antarctica.

Verrassingen op de zeebodem

De oceaan rond het Antarctische continent is een ongewone plek. Hier, watertemperaturen onder het vriespunt komen, en de oceaan is het grootste deel van het jaar bedekt met ijs.

Hoewel algemeen bekend om zijn enorme ijsbergen en iconische pinguïns, Het best bewaarde geheim van Antarctica ligt op de zeebodem ver onder het oceaanoppervlak. In deze afgelegen en geïsoleerde omgeving, een unieke en diverse gemeenschap van dieren is ontstaan, waarvan de helft nergens anders op de planeet te vinden is.

Kleurrijke koralen en sponzen bedekken de zeebodem, waar rotsen een hard substraat vormen voor bevestiging. Deze wezens filteren het water op microscopisch kleine algen die tijdens het zeer productieve zomerseizoen tussen december en maart van het oceaanoppervlak zinken.

Een diverse gemeenschap op de zeebodem die onder het ijs leeft bij het station van Casey in Oost-Antarctica.

Beurtelings, deze habitatvormende dieren vormen de structuur voor allerlei mobiele dieren, zoals veersterren, zeesterren, schaaldieren, zeespinnen en gigantische isopoden (mariene equivalenten van "slaters" of "pissebedden").

De Antarctische zeebodem is ook de thuisbasis van een unieke groep vissen die eiwitten hebben ontwikkeld om te voorkomen dat hun bloed bevriest.

Biodiversiteit in kaart brengen is moeilijk

Biodiversiteit is een term die de verscheidenheid van alle levensvormen op aarde beschrijft. Het ongekende tempo van het verlies aan biodiversiteit is een van de grootste uitdagingen van onze tijd. En ondanks de afgelegen ligging, De biodiversiteit van Antarctica wordt niet beschermd tegen menselijke invloeden door klimaatverandering, vervuiling en visserij.

Hoewel wetenschappers al geruime tijd op de hoogte zijn van de unieke mariene biodiversiteit van Antarctica, we weten nog steeds niet waar elke soort leeft en waar belangrijke hotspots van biodiversiteit zich bevinden. Dit is een probleem omdat het ons verhindert te begrijpen hoe het ecosysteem functioneert - en het moeilijk maakt om potentiële bedreigingen in te schatten.

Deze eenzame zakpijpen kunnen in het donker tot een halve meter hoog worden op 220 meter diepte, koude wateren van Oost-Antarctica. Beelden zoals deze zijn gemaakt met camera's die achter de Australische ijsbreker Aurora Australis zijn gesleept. Krediet:Australische Antarctische Divisie

Waarom weten we niet meer over de verspreiding van Antarctische mariene soorten? voornamelijk, omdat bemonstering op de zeebodem een ​​paar duizend meter onder het oppervlak moeilijk en duur is, en het Antarctische continentale plat is enorm en afgelegen. De Australische ijsbreker Aurora Australis doet er gewoonlijk tien dagen over om het ijzige continent te bereiken.

Om optimaal gebruik te maken van de schaarse en fragmentarische biologische gegevens die we hebben, in ons onderzoek profiteren we van het feit dat soorten meestal een reeks voorkeursomgevingsomstandigheden hebben. We gebruiken de relatie van de soort met hun omgeving om statistische modellen te bouwen die voorspellen waar soorten het meest waarschijnlijk zullen voorkomen.

Hierdoor kunnen we hun verspreiding in kaart brengen op plaatsen waar we geen biologische monsters hebben en alleen milieugegevens. Kritisch, tot nu toe ontbraken belangrijke omgevingsfactoren die de verspreiding van zeebodemsoorten beïnvloeden.

Voorspellingen gebruiken om een ​​kaart te maken

In een recente studie, we waren in staat om voorspellend in kaart te brengen hoeveel voedsel van het oceaanoppervlak beschikbaar was voor consumptie door koralen, sponzen en andere suspensievoeders op de zeebodem.

De meeste Antarctische vissen hebben 'antivriesbloed' ontwikkeld waardoor ze kunnen overleven bij watertemperaturen onder nul graden C. Credit:Australian Antarctic Division

Hoewel biologische monsters nog schaars zijn, hierdoor konden we de verspreiding van de biodiversiteit op de zeebodem in een regio in Oost-Antarctica zeer nauwkeurig in kaart brengen.

Verder, schattingen van hoe en waar de voedselvoorziening toenam nadat de punt van een enorme gletsjer afbrak en veranderde oceaanomstandigheden in de regio, stelden ons in staat te voorspellen waar de overvloed aan habitatvormende fauna zoals koralen en sponzen in de toekomst zal toenemen.

Een selectie van de diverse en kleurrijke soorten die op de Antarctische zeebodem voorkomen. Krediet:Huw Griffiths/British Antarctic Survey

Antarctica is een van de weinige regio's waar de totale biomassa van zeebodemdieren in de toekomst waarschijnlijk zal toenemen. Terugtrekkende ijsplaten vergroten de hoeveelheid geschikte habitat die beschikbaar is en zorgen ervoor dat meer voedsel de zeebodem kan bereiken.

Voor het eerst in de geschiedenis, we hebben nu de informatie, rekenkracht en onderzoekscapaciteit om de verspreiding van leven op het gehele continentale plat rond Antarctica in kaart te brengen, voorheen onbekende hotspots van biodiversiteit identificeren, en beoordelen hoe de unieke biodiversiteit van Antarctica in de toekomst zal veranderen.

De wetenschap achter het koppelen van voedseldeeltjes van het oceaanoppervlak aan de biodiversiteit van de Antarctische zeebodemfauna. Satellieten (1) kunnen de hoeveelheid algen op het oceaanoppervlak detecteren. De algenproductie is vooral hoog in ijsvrije gebieden (2) in vergelijking met onder het zee-ijs (3). Algen zinken van het oppervlak (4) en bereiken de zeebodem. Waar de zeestromingen hoog zijn (5), veel koralen voeden zich met de zwevende deeltjes. In gebieden met langzame stroming (6), deeltjes bezinken op de zeebodem en voeden zich met depositovoedende dieren zoals zeekomkommers. Krediet:Jansen et al. (2018), Natuur Ecologie &Evolutie 2, 71-80

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.