Net voorbij waar conventionele duikers kunnen gaan, is een deel van de oceaan dat nog grotendeels onontgonnen is. In wateren zo diep - ongeveer 100 tot minstens 500 voet onder het oppervlak - breekt er weinig tot geen licht door.

Onderzoekers moeten vertrouwen op onderwatervaartuigen of geavanceerde duikapparatuur om het oceaanleven op deze diepten te kunnen bestuderen. bekend als de mesofotische zone. Deze diepe gebieden overspannen de oceanen van de wereld en zijn de thuisbasis van uitgebreide koraalrifgemeenschappen, hoewel er weinig over hen bekend is omdat het zo moeilijk is om er te komen.

Een gezamenlijk onderzoeksteam van de Universiteit van Washington, College van Charleston, Universiteit van California, Berkeley, Universiteit van Hawaï en andere instellingen hebben het grootste bekende koraalrif in de mesofotische zone verkend, gelegen in de Hawaiiaanse Archipel, door een reeks onderwaterduiken. Daar, ze documenteerden het leven langs het koraalrif, het vinden van een verrassende hoeveelheid koraal die leeft in gebieden waar het lichtniveau minder is dan 1% van het beschikbare licht aan het oppervlak.

Hun bevindingen werden op 8 april gepubliceerd in het tijdschrift Limnologie en oceanografie .

"Omdat mesofotische koralen dicht bij de grenzen van het mogelijke leven, het begrijpen van hun fysiologie zal ons aanwijzingen geven van de buitengewone strategieën die koralen gebruiken om zich aan te passen aan omgevingen met weinig licht, " zei hoofdauteur Jacqueline Padilla-Gamiño, een assistent-professor aan de UW School of Aquatic and Fishery Sciences.

Weten hoe deze diepe koraalriffen functioneren is belangrijk omdat ze hotspots lijken te zijn voor biodiversiteit, en de thuisbasis van vele soorten die alleen op die locaties worden gevonden, Padilla-Gamiño uitgelegd. Aanvullend, bijna de helft van alle koralen in de oceaan is de afgelopen 30 jaar gestorven, meestal te wijten aan warme watertemperaturen die hun lichaam belasten, waardoor ze bleken en uiteindelijk sterven. Dit is meestal gedocumenteerd in ondiepere riffen waar meer onderzoek heeft plaatsgevonden. Wetenschappers zeggen dat meer informatie over diepere riffen in de mesofotische zone van cruciaal belang is voor het behoud van die habitat.

"Mesofotische riffen op Hawaï zijn verbluffend in hun enorme omvang en overvloed, "Zei co-auteur Heather Spalding aan het College of Charleston. "Hoewel mesofotische omgevingen niet gemakkelijk te zien zijn, ze worden nog steeds mogelijk beïnvloed door onderwaterontwikkeling, zoals bekabeling en verankering, en moeten worden beschermd voor toekomstige generaties. We bevinden ons op het topje van de ijsberg wat betreft het begrijpen van wat deze verbazingwekkende riffen drijft."

Padilla-Gamiño was aan boord tijdens twee van de acht onderwaterduiken van het team voor de kust van Maui die plaatsvonden van 2000 tot 2011. Elke duik was een aangrijpend avontuur:onderzoekers brachten tot acht uur door in krappe ruimtes in de onderzeeër die uit het water werd geslingerd. de achterkant van een grotere boot, vervolgens losgekoppeld zodra de dompelpomp het water bereikte.

Eenmaal in de mesofotische zone, ze verzamelden exemplaren met behulp van een robotarm, en maakte videobeelden en foto's van het leven dat zelden door mensen is gezien.

"Het is echt een ongelooflijke plek, " zei Padilla-Gamiño. "Wat verrassend is, is dat, in theorie, deze koralen horen er niet te zijn omdat er zo weinig licht is. Nu begrijpen we eindelijk hoe ze functioneren om daar te kunnen wonen."

Door koraalmonsters te verzamelen en hun fysiologie te analyseren, de onderzoekers ontdekten dat verschillende koralen in de mesofotische zone verschillende strategieën gebruiken om met lage hoeveelheden licht om te gaan. Bijvoorbeeld, sommige soorten koralen veranderen de hoeveelheid pigmenten op diepere diepten, terwijl andere soorten het type en de grootte van symbionten veranderen, dat zijn microscopisch kleine zeewieren die in het weefsel van koralen leven, Padilla-Gamiño uitgelegd. Door deze veranderingen kunnen koralen het beschikbare licht verwerven en maximaliseren om fotosynthese uit te voeren en energie te verkrijgen.

Aanvullend, de koralen op diepere diepten eten waarschijnlijk andere organismen zoals zoöplankton om hun energie-inname te verhogen en te overleven bij zeer lage lichtniveaus. Waarschijnlijk doen ze dit door filtervoeding, Padilla-Gamiño zei:maar er is meer onderzoek nodig om het zeker te weten.

De onderzoekers hopen meer levende koraalmonsters uit de mesofotische zone te verzamelen om in het laboratorium te kunnen bestuderen hoe de symbionten, en de koralen waarin ze leven, functie.

"Hoe meer we dit kunnen bestuderen, hoe meer informatie we kunnen hebben over hoe het leven werkt. Dit is een opmerkelijk systeem met een enorm ontdekkingspotentieel, " zei Padilla-Gamiño. "Onze studies bieden de basis om fysiologische flexibiliteit te onderzoeken, nieuwe mechanismen identificeren om licht te verwerven en de huidige paradigma's over de beperkingen van fotosynthetische organismen zoals koralen die in dieper water leven, uit te dagen."