science >> Wetenschap >  >> Natuur

Kolonisatie in slow motion

Kolonisatie-experiment Arctische diepzee. Krediet:ROV Kiel 6000 GEOMAR

Er leeft een grote verscheidenheid aan dieren op de Arctische zeebodem. Gehecht aan rotsen, ze voeden zich door voedingsstoffen uit het water te verwijderen met behulp van filters of tentakels. Maar het kan tientallen jaren duren voordat deze kolonies zijn gevestigd, en ze bereiken hun natuurlijke diversiteit waarschijnlijk pas veel later. Dit zijn de bevindingen van een unieke 18-jarige studie door onderzoekers van het Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI), die nu is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Limnologie en oceanografie .

Sommige sponssoorten staan ​​op rotsen zoals Romeinse vazen, terwijl de tentakels van veersterren (comatulida) en zeelelies elegant in de stroming zwaaien. Wanneer op afstand bediende onderwatervoertuigen rond de bodem van de Arctische diepzee rijden, hun camera's maken regelmatig beelden van deze sedentaire wezens. Een van de belangrijkste leefgebieden voor deze organismen zijn de zogenaamde 'dropstones' - rotsen en keien die in gletsjers op het land worden verwerkt en vervolgens naar zee worden getransporteerd. Zodra het ijs smelt, de rotsen zinken naar de zeebodem, waar ze precies het harde substraat leveren dat veel van deze soorten nodig hebben.

Maar hoe lang duurt het voordat de eerste kolonisten in de Arctische diepzee hiervan profiteren? En hoe ontwikkelt de community zich verder? "Tot nu, we wisten hier bijna niets van, " legt Michael Klages van de AWI uit. Een paar studies hebben deze vragen op Antarctica onderzocht, maar ze concentreerden zich op de ondiepe zeegebieden, waar de omstandigheden anders zijn.

Nutsvoorzieningen, er zijn nieuwe bevindingen van het diepzee-observatorium HAUSGARTEN, gelegen in de Straat van Fram tussen Svalbard en Groenland, waar de AWI verschillende ecologische langetermijnstudies uitvoert. In juli 1999, Michael Klages en zijn collega's van de diepzeeonderzoeksgroep van de AWI plaatsten een zwaar metalen frame op de zeebodem op een diepte van 2, 500 meter. Zogenaamde nederzettingspanelen gemaakt van klinkers, Aan het frame werd plexiglas en hout bevestigd om mogelijke substraten te bieden voor sedentaire diepzeebewoners. Daarna was het afwachten wat er gebeurde.

In 2003 en 2011 het team stuurde een op afstand bediend onderwatervoertuig naar de constructie, en eind augustus 2017 kwam het frame eindelijk weer boven water. De eerste auteur van de recente publicatie, Kirstin Meyer-Kaiser, die nu werkt bij de Woods Hole Oceanographic Institution in de Amerikaanse staat Massachusetts, had de taak om de afwikkelingspanelen zorgvuldig te onderzoeken. Hierbij ging het om tellen, verzamelen en taxonomisch classificeren van de individuele organismen.

"In dit onderzoek zagen we dat de kolonisatie van dergelijke habitats in de Arctische diepzee extreem langzaam verloopt, " vat Michael Klages samen. Na vier jaar, op de panelen werden alleen eencellige organismen gevonden die tot de foraminiferen behoren, en na twaalf jaar was de poliep Halisiphonia arctica het enige aanwezige meercellige dier. Ook na 18 jaar er waren slechts 13 soorten meercellige ongewervelde dieren.

Echter, ondanks de geringe diversiteit, de onderzoekers hebben niet geconcludeerd dat natuurlijke vaste substraten geen belangrijke habitat zijn - integendeel:"Zonder hen, een aantal sedentaire dieren zou niet bestaan ​​in de Arctische diepzee, " benadrukt Michael Klages. Maar de afvalproducten van de beschaving die nu alomtegenwoordig zijn in de oceanen lijken geen goed alternatief te zijn - ondanks het feit dat het AWI-team op een van de foto's een zeelelie heeft zien groeien op een plastic fles genomen door het op afstand bediende onderwatervoertuig. "Dat bracht ons op het idee om plexiglas te gebruiken in ons experiment, " legt de onderzoeker uit. "We wilden zien of het net zo goed gekoloniseerd kon worden als een bijna natuurlijk substraat." Blijkbaar is dat niet het geval. na 18 jaar werden er significant minder dieren gevonden op het plastic dan op de klinkers. Maar de laatste kon niet concurreren met een nabijgelegen rotsachtig rif, waar 65 verschillende ongewervelde dieren werden geïdentificeerd. Het is mogelijk dat zelfs bijna twee decennia niet lang genoeg is voor de panelen om hun theoretische soortendiversiteit te bereiken. Het genoemde rotsrif is in vergelijking aanzienlijk ouder, en heeft dus meer tijd gehad om een ​​breder scala aan inwoners aan te trekken.

De bevindingen bieden belangrijke inzichten in de gevoeligheid van diepzee-ecosystemen. "Als ongeregeldheden daar de sedentaire bewoners van de zeebodem vernietigen, het kan tientallen jaren duren voordat de koloniën zijn hersteld, " zegt Michael Klages. In het noordpoolgebied, dergelijke verstoringen kunnen optreden als gevolg van de visserij, of boren naar olie en gas. Echter, veel verdergaande gevolgen zijn te verwachten, bijv. in de diepten van de Stille Oceaan, waar grootschalige mangaanknollenwinning is gepland.