Jednoho balzámového rána mimo ostrov Luzon, největší pevninu na souostroví Filipín, jsem zpětně sklouzl z úzké loupané dřevěné lodi v potápěčské výstroji a sestoupil do Batangas Bay. Když povrch ustupoval, světlo se z tyrkysové na hráškově zelené stmívalo. Na 85 stop jsem se setkal s pěti stoupajícími potápěči, jejichž těla byla uzavřena v mechanických pláštích hadic a ocelových nádrží a kamer - více než 100 liber zařízení na osobu. Bart Shepherd, jeden z členů tohoto bionického kvinteta, mi předal pletivový pytel, který se proplétal vzorky, přičemž každé zvíře obléklo do svého vlastního plastového sáčku jako obsah sněhové koule. Díval jsem se na zvířata uvnitř: zářivé oranžové drátěné korály, průsvitné plástové želé, skřítci ne déle než jehličí. Některé z těchto organismů nebyly vědou nikdy popsány.
Související obsah
- Jak tým ponorných vědců předefinoval útesové ekosystémy
V Twilight Zone, globální skupině hlubinných útesů, která je málo navštěvovaná a méně srozumitelná, je mnoho neobjevených druhů. Korálové útesy, které dominují populární fantazii - a vědecké literatuře - jsou mělké, prosluněné zahrady, přístupné i amatérským potápěčům. Umyjte se však pod 130 stop a ocitnete se v matném novém světě. Známé tvrdé korály dávají technaly měkkým korálům, které se vlní v proudu, jako je sen seusijské horečky. Parrotfish a rabbitfish postoupí světelným basslets a goggle-eyed veverka. Zóna Twilight, známá vědcům jako mezophotická zóna nebo zóna „středního světla“, je útesem nedostatečným rostlinným životem, královstvím planktonožravců a masožravců.
" Je úžasné vypadnout ze strany lodi a volně padat na místo, které ještě nikdo předtím nebyl, " řekl mi Shepherd, ředitel akvária na Kalifornské akademii věd, jakmile jsme se vynořili a vrátili se k potápěčské lodi, tradiční filipínské plavidlo zvané bangka . Poté, co byl Shepherd pět hodin pod vodou, v hloubkách, jejichž tlak přesáhl 200 liber na čtvereční palec, vypadal vyčerpaný, ale spokojený. "Miluji, že na této planetě to stále můžete udělat, " řekl.
Korálové útesy patří mezi nejvíce ohrožená stanoviště na světě: jsou zdůrazňována změnou klimatu, vypleněna nadměrným rybolovem, otrávená znečištěním. Ale zatímco ochrana se shromáždila k korálové příčině, hluboké útesy již dlouho zůstaly mimo dohled a mysl. V posledním desetiletí se to začalo měnit: Od roku 2010 bylo publikováno více než 500 článků o mezophotických útesech, což je více než dvakrát více než v předchozích 50 letech dohromady. Nyní je čím dál jasnější, že mezophotické zóny světa nesou nepřiměřený podíl mořské biologické rozmanitosti.
Ve své bohaté a bizarní biologické rozmanitosti se světové soumrakové zóny podobají ničemu podobnému jako podmořské ostrovy. Od Darwina biologové uznávají, že pozemské ostrovy jsou kotlem spekulace - to, jak to jednou napsal vědecký spisovatel David Quammen, „geografická izolace je setrvačník evoluce.“ Stejně jako Galapágy se hemží jedinečnými pěnkavami a želvami, stejně jako svět Soumrakové zóny fungují jako ostrovy hlubin a vytrhávají endemické druhy díky své osamělosti.
Rostoucí chápání mezophotické zóny vědou bylo těžko vyhráno. Pouze hrstka elitních technických potápěčů je schopna proniknout do temných propastí Twilight Zone. "Vaše nejvyšší myšlenka, když jste tam dole, " Luiz Rocha, kurátor ryb v Kalifornské akademii a spoluvůdce expedice, mi ten večer řekl: "udržuje se naživu."
Jen málo vědců upoutalo oči na neprobádanější útesy než Rocha, Shepherd a jejich tým. Kalifornská akademie zahájila od roku 2013 řadu výzkumných expedic do zón soumraku na místech, jako jsou Vanuatu, Pulau, Velikonoční ostrov a Brazílie. Minulé léto jsem se připojil k týmu na týden potápění podél Filipínského průplavu Verde Island, úzkého průlivu, kde srážlivé proudy vyživují některá z nejbohatších mořských stanovišť planety. Devětčlenná posádka Akademie hledala odpovědi na řadu naléhavých otázek: Jaký druh je častý v mezophotické zóně? Jak se hluboké útesy spojují s jejich mělkými protějšky?
A nejnaléhavější: Co bude zapotřebí k zachování ekosystému tak temného, že si jen málokdo uvědomí, že existuje?
Nový druh motýlů objevený potápěčským týmem v Kalifornii. (Luiz Rocha / Kalifornská akademie věd) Počátky moderního podmořského průzkumu se datují do roku 1943, kdy Jacques-Yves Cousteau spolupracoval s inženýrem Emilem Gagnanem na vytvoření Aqua-Lung. Jejich vynález, dýchací přístroj, který přiváděl potápěče ze stlačeného plynu, umožnil moderní potápění a zlatý věk mořského výzkumu: Konečně vědci mohli prozkoumat moře bez toho, aby byli přivázáni k povrchu hadicemi. "V noci jsem měl často vize létání natažením paží jako křídla, " napsal Cousteau ve své paměti, Tichý svět, v roce 1953. "Teď jsem létal bez křídel."
Ve skutečnosti však byla Cousteauova křídla stále oříznutá. Hranice konvenčního potápění leží asi 120 stop; sestoupit hlouběji a čelíte dost život ohrožujícím nemocem, abyste vyplnili lékařskou učebnici. Jen málo lidí chápe nebezpečí hlubokého průzkumu útesu lépe než Richard Pyle, havajský zoolog, který byl dočasně ochromen téměř smrtelným záchvatem dekompresní nemoci - hrůzostrašný stav známý jako ohyby, způsobený růstem bublin dusíku v krevních potokech potápěčů během příliš rychlých výstupů - při lovu ryb v Palau v roce 1986.
Přestože Pyle, tehdy 19 let, chodil rok s holí, jeho štětec se smrtí jen posílil jeho touhu navštívit hlubinu. V pozdních osmdesátých létech, on a jiní adaptovali námořní potápěčské techniky k výzkumu útesu, zahajovat technologickou revoluci, která otevřela Twilight zónu studovat poprvé.
Jejich úsilí podpořilo naši koncepci struktury korálových útesů. "Mezopotický útes se ukázal jako 80 procent biotopu, " diví se dnes Pyle. "Po celá desetiletí byl náš pohled na korálové útesy pozadu."
Přestože Pyleovy inovace umožnily průzkum Twilight Zone - „je pro lidi těžší dělat hloupé chyby a zabíjet se, “ řekl mi - zůstává to skličující technická výzva, jak jsem zjistil, když jsem navštívil posádku Kalifornské akademie na Filipínách. V prostředí pod tlakem Twilight Zone se dobrý starý vzduch stává toxickým: Normální koncentrace kyslíku vyvolávají záchvaty, zatímco dusík se může stát narkotikem tak dezorientujícím, že přidání dvou a dvou na vaše prsty je stejně náročné jako teoretická fyzika. K překonání těchto toxických účinků potápěči dýchají speciálně smíšený koktejl plynů, jejichž primární složkou je helium.
Existuje důvod, proč se Bart Shepherd a ostatní potápěči v Kalifornské akademii objevili tak zatěžovaní stroji: Jejich život závisí na baterii jemně kalibrovaného zařízení. Rebreathers recyklují každou výdech; kartáčové kanystry zachycují plynný oxid uhličitý přeměnou na uhličitan vápenatý; Počítače vstřikují do vzduchových hadic přesný přívod kyslíku. Každý potápěč nese tři záložní nádrže, v případě, že selhání rebreatheru a musí ustoupit k povrchu.
Při loňském letním ponoru začal Mauritius Bell, seržant akademického vrtače bezpečnostního důstojníka, zkoumat s posádkou všechny nesnesitelné způsoby, jak by mohly zahynout pod vodou. "O tom, co děláme, není nic triviálního, " připomněl jim. "To je stejně komplikované jako potápění."
Soumrakové ponory jsou časem dále postiženy. Čím hlouběji jdete a čím déle trávíte v hloubce, tím více dusíku absorbují tkáně vašeho těla a tím větší je riziko obávaných ohybů. Na svých nejhlubších ponorech mohou Shepherd, Rocha a jejich spoluhráči strávit na dně ne více než 10 minut, takže každý sestup bude šíleným tahancem sbírat zvířata, počítat ryby a střílet video, než jim blikající světla na sítnicových displejích varují jejich drahocenný čas je nahoře.
V polovině 10denní expedice na Filipínách se do týmu vkradla únava, utajená a oblečená jako dusíkové bubliny. Posádka shromáždila dva tucty vzorků korálů a předala je provizornímu akváriu v místním hotelovém pokoji pro případný transport zpět do Kalifornie. Nepolapitelnější byly jejich primární cíle: blátiví bezobratlí známí jako hřebenové želé, které tým daboval „mořským peepsům“ za to, že se podobají na bonbóny ve tvaru zajíčka.
Během minulých výprav zdobily hřebeny prakticky každou plochu mezophotické zóny Batangas Bay. Nyní byste je mohli spočítat na jednu rukavici. Zdálo se, že jejich nevysvětlitelná nepřítomnost posmívala Shepherda a Rochu, což je výsměšná připomínka toho, jak málo věděli o obyvatelích Twilight Zone.
"Minulý rok jsme mohli na jeden skok shromáždit 50 mořských Peeps, " povzdechl si Rocha toho večera, když se těžce posadil na verandu hotelu, pivo v ruce. Zasténal, zvuk, který obsahoval poznámky frustrace a vyčerpání. "Mám pocit, že jsem visel přes paprsek a zasáhl baseballovou pálkou." Rocha rozložil svůj notebook, aby si prohlédl denní fotografie, a rychle se rozveselil při pohledu na Grammatonotus brianne, baskytaru s okouzlujícím ocasem a západem zbarvené boky - ryba, kterou on a jeho kolegové popsali pouze v předchozím roce. "Máme asi 15 nových druhů, které teď musíme ve frontě popsat, " řekl mi.
Pokud kdokoli dokáže absorbovat trest Twilight Zone, je to Rocha, vysoce temperamentní Brazilec, který se rozhodl stát se biologem, když učitel třetí třídy přinesl tank plný guppies. Většina brazilských biologů ryb přitahuje Amazonku; Rocha udělal jednu cestu k řece a rozhodl se, že je namísto toho namísto toho studovat slanou vodu. Na vysoké škole často pilotoval motorový člun tři hodiny na moři a holubici na 70 metrů v pravidelném vzduchu, stejný riskantní podnik, který téměř zabil Richarda Pyla. "Bylo to šílené potápění, " zasmál se s malou lítostí.
Nakonec jeho hlad po znalostech přeceňoval jeho instinkt pro sebezáchovu. "Od chvíle, kdy jsem začal potápět, se celý můj tlak snažil najít nový druh, pochopit, proč a jak jsou útesy tak rozmanité a jak jejich druhy spolu vzájemně reagují, " řekl. A nikde nevede tento základní ekologický výzkum, který by byl více znepokojující - nebo důležitější - než v zóně soumraku.
Zářivé oranžové korálové pohárky, jako jsou tyto, žijí na živých plochách na svislých plochách a jeskyních dolů do velkých hloubek. (Luiz Rocha / Kalifornská akademie věd) Jejich květinový vzhled, korály jsou zvířata. Jsou však také polovinou symbiotického vztahu: Mnoho korálů má mikroskopické řasy zvané zooxanthellae, fotosyntetizující rostliny, které živí své hostitele výměnou za úkryt.
Je to křehké partnerství. Když jsou teploty vody příliš vysoké, tepelně namáhané korály vykopnou své housenky, zběsile zběsile a nakonec zemřou zhoubný jev zvaný bělení. Jak se klima otepluje, bělení rostlo častěji. Horký úsek, který přetrvával v letech 2014 až 2017, postihl 70 procent světových útesů a zabil více než 80 procent korálů v některých rozích australského Velkého bariérového útesu. Účinky této katastrofy budou přetrvávat roky.
Tam, kde se do tohoto ponurého obrazu vejdou hluboké útesy, byl zdroj fascinace dlouho. V roce 1996 zahájil Peter Glynn, korálový vědec na University of Miami, spekulace v článku o příčinách bělení. Glynn si všiml, že na slunných mělčinách bývají teploty vody vyšší, a Glynn předpokládal, že chladnější mezophotické hloubky by mohly „nabídnout útočiště populacím korálů“, čímž by poskytly pevnost, kde by obyvatelé útesů mohli nabídnout svůj čas, když budou povrchové podmínky příliš horké na to, aby se s nimi manipulovalo.
Průvod vědců od té doby studoval hypotézu Deep Reef Refugia Hypothesis, která zkoumala, zda by Twilight Zone mohla nabídnout bezpečnost nejen před bělením, ale také před jinými stresory, jako jsou hurikány, znečištění a nadměrný rybolov. Výsledky byly smíšené. Zatímco karibské hurikány zničily korály na blízkém povrchu a ušetřily hluboké korály - což je bod ve prospěch hypotézy, některé mezophotické útesy se skutečně zdají být náchylnější k bělení, snad proto, že korály poblíž povrchu jsou lépe přizpůsobeny horké vodě.
V roce 2017 výzkumný tým pod vedením Pima Bongaerta, korálového biologa na University of Queensland, zjistil, že talířové korály na hlubokých útesech Bermudanu byly geneticky odlišné od mělkých, což naznačuje, že populace v různých hloubkách se zřídka mísí. "Můj obecný závěr je, že hypotéza Refugia může být pro určité jednotlivé druhy velmi důležitá, ale že může hrát v omezeném ekosystému jen omezenou roli, " řekl mi Bongaerts. "Je to složitější než jednoduchá pravdivá nebo nepravdivá odpověď."
Zdá se, že data z Kalifornské akademie představují stávku proti hypotéze Refugia. Spíše než sdílení druhů s mělčinami výše, Rocha a jeho kolegové zjistili, že mezophotické útesy jsou většinou obsazeny jedinečnými rybami specializovanými na život v hlubinách. Obyvatelé Twilight Zone zahrnují zvláštnosti, jako je malý pohádkový basslet ( Sacura parva ), růžový a žlutý klenot, který nikdy nebyl fotografován ve volné přírodě, dokud Rocha nezachytil svůj obrázek v roce 2017. Pastýř vidí některé mezophotické ryby tak spolehlivě v určitých hloubkách, že ví, jak daleko sestoupil, aniž by musel konzultovat svůj počítač.
Jinými slovy: Ryby zón nemusí být dostatečně propojeny, aby se aplikoval efekt refugia. "Dokonce i ty ryby, které jsou zaznamenávány v mělčinách i hluboké mezophotické zóně, mají jednu nebo druhou obrovskou přednost, " řekl mi Hudson Pinheiro, student doktorského studia ichtyologie v potápěčském týmu.
Nejenže hluboké útesy sdílejí několik druhů s mělčiny, ale nezdá se, že by mezi sebou sdílely mnoho druhů. Když tým akademie holubice na ostrově soumraku Velikonočního ostrova hnal, prakticky každý druh, se kterým se setkal, byl pro region endemický; mezitím byla endemická pouze asi čtvrtina mělkých ryb. Ostatní vědci pozorovali podobné vzorce. Když Richard Pyle zkoumal havajský atol Kure, zjistil, že každá mezophotická ryba byla pro havajské ostrovy jedinečná.
Nikdo nedokáže vysvětlit ten mimořádný endemismus, ale Pyle má nějaké nápady. Podle jeho „Hypotézy perzistence Habitat“ byla pozoruhodná jedinečnost fauny Twilight Zone způsobena historickými změnami klimatu. Když ledové věky uzamkly mořskou vodu a zmenšené oceány, klesla hladina moří splétla mnoho mělkých útesů a zabila jejich obyvatele. Poté, co se led roztopil a mělčiny byly znovu ponořeny, vznášely se ryby a larvy bezobratlých z ostatních útesů, aby se rekolonizovaly nově dostupné stanoviště. Útesy Twilight Zone však ležely příliš hluboko na to, aby byly vystaveny padajícím mořům, což jejich obyvatelům poskytlo více času na to, aby se vyvinuly na odlišné druhy.
Čím hlouběji se potápíme, tím složitější jsou hluboké útesy. Každý rok je jasnější, že hluboký útes není monolitický ekosystém; místo toho je to gradient, spektrum překrývajících se vrstev biotopů charakterizovaných odlišnými podmínkami prostředí a společenstvím zvířat. Například v březnu pokřtili Smithsonovští vědci pokřtení zcela nové zóny: rariphotické neboli „vzácné světlo“, zóna, která začíná těsně pod mezophoticí, asi 425 stop.
"Objev rariphotic skutečně pomáhá lépe definovat mezophotiku, " upozornila na mě Carole Baldwin, zoolog, který studii vedl. "Abyste definovali pravou dolní hranici, musíte ji překročit."
Vědci také začali rozpoznávat alarmující hrozby pro zdraví hlubokého útesu. V jistém smyslu je zranitelnost Twilight Zone zranitelností výsledkem její extrémní nepřístupnosti. Ochránci přírody se po celém světě snažili chránit mělké útesy vytvořením mořských chráněných oblastí, rozlohou oceánu, ve kterých jsou omezeny lidské činnosti, jako je rybolov. MPA jsou často lobovány a financovány rekreačními potápěči, jejichž turistické dolary poskytují komunitám pobídky k zachování útesů. Ale kdo bude chránit útes příliš hluboko na to, aby ho většina potápěčů mohla navštívit?
Příklady zanedbávání Twilight Zone jsou bohužel legie. Poté, co se místní obyvatelé stěžovali na zabíjení odpadu z těžby poblíž pobřežních útesů v Nové Guineji, Richard Pyle mi řekl znechuceně, společnost jednoduše vypustila svůj odpad hlouběji, „protože zjistili, že všechno bylo jen blátem a červy.“
Od formulace hypotéky Refugia Hypotéza, řekl Pyle, dobře mínění biologové se k ní přikláněli, aby obhajovali zvýšený výzkum a ochranu Twilight Zone. Ale pokud se ukáže, že Twilight Zone není koneckonců útočištěm - pokud to není obsazeno emigranty z mělčin, ale svými vlastními podivnými a úžasnými stvořeními - to by nezmenšilo nutnost jeho záchrany, pouze změňte odůvodnění. Hluboké útesy nejsou doplňkem pro mělčiny, ale evoluční ohniska, která vyžadují ochranu samy o sobě.
"Potápěčské skupiny budou žádat o ochranu mělkých útesů a vědci o to požádají a zainteresovaní občané o to požádají, " uchopil Rocha jednoho dne na palubu naší bangky, když zkontroloval svůj výstroj . Plivl do své masky a vtíral do svých rohů sliny, aby zabránil zamlžení. "Ale pro hluboké útesy?" To jsme jen my. “
Tým objevil dosud nepojmenovaný druh okounů. (Luiz Rocha / Kalifornská akademie věd) Poslední den na Filipínách jsem si udělal přestávku od stínění posádky Twilight Zone, abych prozkoumal Batangas Bay s Nickem Yimem a Marisou Avilou. Akvaristé Akademie měli za úkol starat se o své vzorky. Potápěli jsme se celé hodiny v teplých strakatých mělčinách, šachty slunečního světla se hrály nad chytajícími polypy korálových pohárů a mramorovanými rty obrovských škeblí. Pod útesem se zvedal zvěřinec oslnivých nudibranchů, mořských slimáků o délce prstů, vybavených vnějšími žábry, které se mávaly jako mořské řasy, a pod římsy vykukovaly brýlové kudlanky.
Když jsem se díval do žlutě lemovaných očí sněhobílé morské úhoře, pomyslel jsem na něco, co mi Bart Shepherd řekl během jedné pozdní noční konverzace v hotelu. Jedinečnost mezophotických útesů byla důvodem k záchraně hlubin - ale také ještě více znesnadnila vyhrožování mělčinám. "Pokud bude hypotéza Refugium vyvrácena, neexistuje žádný plán zálohy pro mělké útesy, " upozornil Shepherd. On a jeho tým strávili roky zkoumáním hlubokých útesů na světě, přesto však neúmyslně zasáhli nový argument pro zachování mělčiny. Jako deštný prales, ve kterém jaguáři pronásledují podlahu, zatímco toucans prolétá baldachýnem, jsou korálové útesy trojrozměrným prostředím - a je stejně důležité brát v úvahu vertikální ochranu, protože je horizontální.
Ten večer jsem se vrátil do letoviska a potkal jsem Rochu, která současně upravovala denní fotografie, poslala kolegům e-mailem v několika zemích a Tweeting. "To je na mém ošklivém seznamu jistě, " řekl, když se na notebooku objevil nepopsatelný šedý bezbožný. Znovu ťukl na klávesnici a nahoře vytáhl motýla, jehož tělo bylo pruhované v čokoládově hnědé a žhnoucí bílé, jeho ploutve zdobené zářivkou žlutou.
"Co je tohle?" Zeptal jsem se.
Rocha se zavrčel a sepjal ruce s radostí. "Ten nemá jméno, " řekl. "Dosud."
