https://frosthead.com

Alat Elegant Dipanggil Squidpop Itu Para Ilmuwan Ingin Crowdsource

Di bahagian bawah berpasir, bergelombang dengan air biru, muncul di bawah saya ketika saya turun. Saya telah menyelam skuba di perairan sekitar Stesen Kereta Api Carrie Bow Cay di Belize selama lebih daripada 20 tahun, jadi saya telah membuat menyelam ini sebelum ini. Tetapi setiap menyelam boleh mempunyai kejutan sendiri. Pada mulanya saya tidak melihat apa-apa kecuali pasir, tempat berkeringat yang berdebu seolah-olah tiada kehidupan .

Semasa saya menyentuh bahagian bawah, dunia di sekeliling saya dikaburkan dari pandangan kerana kepadatan air menggantung zarah-zarah kecil yang ditendang oleh sirip saya. Tidak lama lagi, keterlihatan dapat dilihat dan saya dapat melihat ini bukan padang pasir sama sekali, tetapi landasan. Jejak yang pelik yang menyerupai pasir pasir di biodiversiti yang kita cari. Sesuatu yang membelanjakan banyak tenaga pergi ke suatu tempat. Namun tidak ada masa untuk mengejar haiwan melintasi, kami mempunyai tugas yang sangat khusus untuk dicapai.

Pasukan penyelaman Earth Global Marine (MarineGEO) menyelam bekerja di bawah perairan Caribbean. Diarahkan oleh Rangkaian Observatories Marine Tennenbaum, Smithsonian, ini merupakan program penyelidikan jangka panjang yang pertama, yang akan memberikan pandangan yang tidak pernah berlaku kepada ekologi dan biodiversiti lautan pesisir di seluruh dunia.

MarineGEO didedikasikan untuk mengkaji biologi dan ekologi ekosistem pesisir kita, kawasan kritikal lautan di mana kehidupan marin adalah paling banyak dan kesan aktiviti manusia paling ketara. Observatorium ini diwujudkan dengan pemahaman bahawa kita memerlukan data tentang biologi marin pesisir di skala geografi yang besar dan dalam tempoh masa yang lama untuk menangani beberapa masalah yang paling penting persekitaran marin yang menghadapi hari ini-penangkapan ikan yang terlalu panas, pencemaran dan perubahan iklim. Keluasan dan kedalaman maklumat ini dapat mendedahkan corak global dalam pengedaran spesies, kesan kegiatan manusia terhadap komuniti haiwan, dan peranan biodiversiti dalam mengekalkan ekosistem yang sihat.

Conch Jejak yang pelik yang menyerupai pasir pasir di biodiversiti yang kita cari. Sesuatu yang membelanjakan banyak tenaga pergi ke suatu tempat. (Laurie M. Penland)

Walaupun MarineGEO berkomitmen untuk menggunakan kaedah canggih untuk mendekati beberapa pemerhatian ini, salah satu kekuatannya sebagai rangkaian biodiversiti global ialah penggunaan eksperimen yang sangat mudah, yang boleh digunakan secara besar-besaran menggunakan bahan asas dengan latihan minimum. Ini segera membuka pintu untuk penyertaan oleh stesen penyelidikan dan institusi akademik lain, serta saintis warga negara dan kumpulan sekolah.

Untuk kajian ini, kami mengerahkan kerja keras yang benar dan benar dalam kotak peralatan MarineGEO, tongkat umpan mudah, (baru-baru ini diterbitkan dalam PLOS-ONE) yang telah dikenali sebagai Squidpop, atau lollipop cumi-cumi.

Ia terdiri daripada rod gentian kaca nipis kira-kira 18 inci tinggi dengan kepingan kecil tisu sotong-kira-kira saiz pensil-kertas lubang standard dilekatkan pada satu hujung. Kami menjejaki berapa banyak cumi-cumi yang dimakan oleh ikan tempatan dalam tempoh masa yang standard dan membandingkan maklumat ini dengan apa yang diketahui tentang komuniti ikan melalui perangkap dan kaji selidik visual, atau kamera yang merakam predasi.

Dalam usaha untuk menangkap data di kawasan yang lebih besar, MarineGEO merancang untuk melaksanakan squidpop blitz yang dikenali sebagai Ocean Bitemap untuk Hari Lautan Sedunia yang akan datang pada 8 Jun 2016.

Matlamatnya adalah untuk menggunakan squidpops sebagai banyak kawasan dan jenis habitat yang mungkin.

MarineGEO dan rakan kongsi lain termasuk ahli rangkaian rumput laut global Zostera Experimental Network (ZEN), akan menggunakan squidpops di seluruh dunia. Ini akan menjadi yang pertama seumpamanya dari segi pemantauan teratur yang dipantau dalam persekitaran pantai. Sepanjang musim panas, semua rakan kongsi akan mengulangi penyebaran ini, yang akan memberikan gambaran yang lebih jelas tentang data predasi daripada yang pernah kita miliki. Anda boleh mendapatkan lebih banyak maklumat mengenai squidpops dan Ocean Bitemap dalam talian, termasuk arahan mengenai cara menggunakan squidpop anda sendiri.

Membandingkan tinjauan squidpop ini dengan data habitat dan maklumat status pemuliharaan akan memberikan petunjuk berharga mengenai ciri-ciri yang membolehkan habitat marin berfungsi dengan baik, terutamanya dalam menghadapi gangguan berterusan oleh aktiviti manusia.

Rakan saya, Ross Whippo, juruteknik pusat dan ahli biologi medan untuk MarineGEO, sampai ke bawah hanya beberapa minit selepas saya lakukan dan dengan cepat menetapkan peralatannya, termasuk sekumpulan squidpops, sebagai persediaan untuk digunakan. Pertama, bagaimanapun, dia menanam kamera video yang dipasang pada paip PVC ke dalam pasir.

Walaupun ujian squidpop menargetkan terutama ikan predator, terdapat banyak jenis ikan lain yang mendiami kawasan tersebut.

Sebuah remora besar melingkari kami sebagai Ross menubuhkan kamera. Ikan yang menarik ini mempunyai cakera mengisap cakera rata di atas kepala mereka yang membolehkan mereka melekat pada haiwan lain. Mereka biasanya dilihat berpaut kepada jerung, walaupun sebelum ini di tempat yang sama penyu laut telah difoto dengan beberapa remoras tergantung. Saya mempunyai mereka berpaut kepada sirip saya dan tangki skuba saya beberapa kali dan menganggap mereka menyeronokkan.

Rakan saya, Ross Whippo, Juruteknik Pusat dan Biolog Lapangan untuk MarineGEO, mencapai detik-detik bawah selepas saya lakukan dan dengan cepat menetapkan peralatannya, termasuk sekumpulan squidpops, sebagai persediaan untuk digunakan. (Laurie M. Penland) Ross menanam kamera video yang dipasang pada paip PVC ke dalam pasir. (Ross Whippo) Sebuah remora besar melingkari kami sebagai Ross menubuhkan kamera. Ikan yang menarik ini mempunyai cakera mengisap cakera rata di atas kepala mereka yang membolehkan mereka melekat pada haiwan lain. (Laurie M. Penland) Mereka biasanya dilihat berpaut kepada jerung, walaupun sebelum ini di tempat yang sama penyu laut telah difoto dengan beberapa remoras tergantung. (Ross Whippo)

Mereka kebanyakannya tidak berbahaya tetapi Ross tidak suka yang bertiup, kerana ia kelihatan mencari tempat yang baik untuk dilampirkan. Kemudahan yang digunakan oleh squidpops menjadi jelas apabila kami berenang dari kamera (dan remora) dan mula menanamnya di dalam pasir lebih kurang enam kaki. Apabila semua 25 ditanam berturut-turut, kita mempunyai masa untuk membunuh.

Tugas kami sekarang adalah untuk meninggalkan tapak kajian selama sejam untuk membolehkan pemusnahan berlaku.

Di bahagian atas rantaian makanan, pemangsa mempunyai peranan yang penting dalam mengawal ekosistem. Mereka adalah ejen pemusnah utama, menentukan bilangan dan jenis organisma yang hidup di kawasan tertentu. Banyak pemangsa rawan yang tinggi dapat menghasilkan kumpulan haiwan yang berbeda daripada di zona yang relatif bebas pemangsa. Ini boleh berubah bergantung pada masa tahun, jenis habitat dan kesan manusia di tapak kajian.

Di bahagian atas rantaian makanan, pemangsa mempunyai peranan yang penting dalam mengawal ekosistem. Mereka adalah ejen pemusnah utama, menentukan bilangan dan jenis organisma yang hidup di kawasan tertentu. Banyak pemangsa rawan yang tinggi dapat menghasilkan kumpulan haiwan yang berbeda daripada di zona yang relatif bebas pemangsa. Ini boleh berubah bergantung pada masa tahun, jenis habitat dan kesan manusia di tapak kajian.

Dalam sistem terumbu karang yang sihat, kita sering melihat banyak pemangsa besar dan juga ikan omnivor yang lebih kecil. Tetapi di habitat berpasir, seperti yang kita lawati, kita mengharapkan lebih sedikit ikan pemangsa. Bilangan squidpops yang digunakan membantu mengesahkan jika ramalan kami betul. Dari data ini, kita dapat menentukan betapa pentingnya predator di habitat tertentu dari masa ke masa.

MarineGEO kini mempunyai rakan kongsi di atas dan di bawah pantai Amerika Utara dan Selatan dan ke Pasifik, termasuk Stesen Smithsonian di Maryland, Florida, Belize dan Panama, Universiti Hawaii di Manoa, Pusat Romburg-Tiburon di San Francisco Bay, dan Hakai Institut di British Columbia, dengan rancangan untuk berkembang ke universiti di Tasmania, Hong Kong, dan Singapura.

Setiap tempat ini membentangkan peluang baru untuk mengumpul data yang diselaraskan pada tekanan predasi menggunakan squidpops, serta keupayaan untuk rangkaian secara tempatan, menjangkau masyarakat untuk penyertaan aktif. MarineGEO telah membimbing banyak kumpulan mengenai penggunaan squidpops-dari program Three Seas, sebuah program pendidikan yang melatih generasi saintis marin yang akan datang, kepada pelajar sekolah menengah yang memenangi pensyarah sains sekolahnya dengan menggunakan squidpops untuk membandingkan tekanan pemangsa di seluruh laut tempatan habitat.

Semasa menunggu jam berlalu, kami berenang di sekitar tepi tapak yang mengambil nota. Ia kemudiannya saya melihat apa yang membuat trek di pasir: konak. Moluska yang kelihatan ganas ini biasa di Caribbean. Matanya terbenam di atas tangkai dari dalam, besar, merah jambu, cerah indah, dan mereka bergerak sepanjang satu "langkah" pada satu masa, dengan mengangkat dan gagal, meninggalkan trek di belakang pasir. Dengan pergerakan seperti ini, saya kagum dengan sejauh mana perjalanan mereka.

Ia menjadi jelas bahawa kawasan pergunungan ini, sebenarnya, penuh dengan kehidupan.

Walaupun sebahagian besar biodiversiti marin di rantau ini terkurung ke terumbu karang, pelbagai habitat di rantau ini dihubungkan. Terumbu, tompok pasir, padang rumput laut dan hutan bakau menjadi tuan rumah masyarakat bertindih ikan dan invertebrata yang berpindah dari satu habitat ke tempat seterusnya, bergantung kepada faktor seperti musim, kitaran hari, makan dan pembiakan, dan peringkat hayat.

Kami sering melihat banyak lagi ikan karang remaja dari spesies tertentu di dalam dan di antara perlindungan yang disediakan oleh akar hutan bakau daripada yang kita lakukan di tempat lain. Di sini di dasar berpasir kita melihat damselfish, grunts dan gobies yang akan dikira dengan tinjauan ikan visual yang ahli-ahli lain pasukan MarineGEO akan menjalankan dengan penyelidik dari University of Tasmania pada sebuah projek yang dipanggil Reef Life Survey, yang menjejaki biodiversiti ikan pada skala global.

Ini adalah sebab utama untuk meletakkan squidpops dalam jenis habitat yang berbeza. Setiap habitat mungkin mempunyai corak pemangsa sendiri yang boleh berbeza-beza antara, sebagai contoh, patch pasir dan padang rumput laut, yang sebenarnya mungkin agak dekat dengan geografi.

Selepas satu jam telah berlalu, kami berenang kembali ke tapak kajian kami dan mengira berapa banyak squidpops telah dimakan. Ross menyelam di sepanjang garis squidpops, menandakan data di atas slaid menyelam. Saya mengikuti belakang dan mengira lima keping sotong yang hilang dari 25. Tidak buruk untuk tempat yang kelihatan seperti tidak lebih daripada tempat permaidani yang sepi pada pandangan pertama, tetapi masih tidak dekat sebagai aktif sebagai terumbu tempatan di mana kita kerap melihat penyingkiran semua 25 kepingan cumi dalam satu jam. Kadang-kadang mereka hilang sebelum kita selesai meletakkan semuanya.

Percubaan ini belum selesai. Kami meninggalkan squidpops di belakang untuk mengambil hari berikutnya, untuk mengambil makan malam oleh spesies pemangsa. Kami akan mengulangi masa dan masa tugas yang sama sekali lagi sepanjang minggu dengan kedua-dua squidpops dan tumbuhan juga.

Plantpops adalah salah satu ujian yang MarineGEO sedang membangun untuk memuji eksperimen squidpop. Plantpops adalah tali dengan pelbagai jenis tumbuhan akuatik yang diikat ke dalam helainya. Walaupun predator alamat squidpops, tanaman tumbuhan akan menangani herbivori, atau penggunaan tumbuhan oleh haiwan. Tumbuh-tumbuhan yang memakan haiwan adalah penghubung utama antara fotosintesis tumbuhan dan tahap yang lebih tinggi dari web makanan. Dengan menentukan kadar di mana tumbuhan akuatik dimakan, kita belajar mengenai kesihatan dan fungsi ekosistem. Sama seperti squidpops, kami merancang untuk mengulangi eksperimen ini dalam tempoh yang lama di laman web di seluruh dunia. Data ini akan membantu kami mendokumenkan kadar penggunaan dan keutamaan tumbuhan akuatik di setiap habitat di seluruh dunia dan membolehkan kami menentukan perubahan dalam kesihatan habitat.

Dengan menentukan kadar di mana tumbuhan akuatik dimakan, kita belajar mengenai kesihatan dan fungsi ekosistem. (Zach Foltz) Sama seperti squidpops, kami merancang untuk mengulangi eksperimen ini dalam tempoh yang lama di laman web di seluruh dunia. (Laurie M. Penland) Dengan menjejaki semua kepelbagaian di tapak yang diberikan, termasuk spesies seperti kawan kami remora, ia menempatkan data dari squidpops dalam konteks. (Laurie M. Penland) Dengan tepat, sebelum saya naik dan meninggalkan belakang saya sekarang, saya melihat peringatan perpisahan kepelbagaian biologi marin-karung telur dari siput bulan di bahagian bawah pasir berpasir. (Laurie M. Penland)

Mengumpul data hanya permulaan cabaran. Membawa bersama-sama jadi satu peta pemantauan yang tepat adalah langkah seterusnya untuk pasukan MarineGEO.

Salah satu tujuan utama lain MarineGEO adalah untuk membuat semua data yang dikumpulkan dapat diakses secara bebas. Keputusan semua koleksi squidpop akhirnya akan tersedia dalam talian serta keseluruhan suite data lain termasuk keadaan air dan data biologi dari semua laman web MarineGEO peserta.

Sebagai Ross dan saya kembali untuk mengumpul kamera, remora kami muncul semula dan mengikuti kami untuk seketika. Dengan menjejaki semua kepelbagaian di tapak yang diberikan, termasuk spesies seperti kawan kami remora, ia menempatkan data dari squidpops dalam konteks. Habitat adalah lebih daripada sekadar pemangsa, jadi mencatat siapa yang ada dan bila, memberikan gambaran yang lebih holistik tentang alam sekitar dan bagaimana ia akan bertindak balas terhadap perubahan yang mempercepat yang berlaku di kawasan pantai di lautan kita. Dengan tepat, sebelum saya naik dan meninggalkan belakang saya sekarang, saya melihat peringatan perpisahan kepelbagaian biologi marin-karung telur dari siput bulan di bahagian bawah pasir berpasir.

Mudah-mudahan dengan menggunakan squidpops, kami akan mengumpulkan data yang mencukupi untuk membawa kami ke jawapan kepada soalan yang lebih besar, bagaimana generasi akan datang dapat mengatasi keadaan masa depan lautan pesisir kami?

Alat Elegant Dipanggil Squidpop Itu Para Ilmuwan Ingin Crowdsource