Учёные изучили здоровье глубоководных кораллов с помощью новой технологии и обнаружили возможные новые виды
Учёные, работавшие на борту исследовательского судна R/V Falkor (too) Института океанологии Шмидта, завершили экспедицию по изучению влияния изменения климата на глубоководные кораллы. Исследователи из континентальной части США и Пуэрто-Рико обнаружили в водах Пуэрто-Рико большее биоразнообразие, чем считалось ранее, и, возможно, выявили несколько предполагаемых новых видов кораллов, собрав более 300 образцов, относящихся к 75 различным видам. В ближайшие месяцы будут проведены исследования для идентификации и наименования новых видов.
20-дневная экспедиция с участием учёных из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI), Университета Лихай и Университета Пуэрто-Рико была направлена на оценку здоровья мезофотических кораллов (на глубине от 60 до 150 метров при слабом освещении) и глубоководных кораллов (от 20 до 2000 метров). Для этого использовалась новая технология SOLARIS (Submersible Oceanic Chemiluminescent Analyzer of Reactive Intermediate Species).
Этот датчик измеряет молекулы, известные как реактивные формы кислорода (ROS), которые одновременно необходимы для здоровья всех живых существ и могут быть для него вредны. ROS трудно измерить количественно из-за их короткого времени жизни — некоторые существуют в морской среде всего 30 секунд. SOLARIS — это датчик первого поколения, который будет дорабатываться и послужит основой для создания будущих технологий оценки здоровья океана.
Его разработке способствовал более ранний прототип для мелководья DISCO, созданный Коллин Хансел из WHOI, которая была главным научным руководителем экспедиции.
В то время как известно, что мелководные кораллы страдают из-за изменения климата, о здоровье кораллов на больших глубинах известно меньше. Исследователи оценивали здоровье кораллов, измеряя их выработку ROS — супероксида и пероксида водорода. Эти химические вещества животные выделяют для основных биологических функций, таких как питание, а также в ответ на патогены или стресс окружающей среды.
Команда обнаружила, что количество ROS, производимое кораллами вокруг Пуэрто-Рико, варьируется в зависимости от вида и существенно ниже, чем ранее наблюдалось в Тихом океане. Это может дать важное представление о том, какие виды и регионы более уязвимы к стрессу и изменяющимся условиям океана.
Предварительные результаты в контролируемых лабораторных условиях также показали, что некоторые глубоководные кораллы выделяют пероксид водорода при повреждении. Это может служить диагностическим индикатором стресса для быстрой оценки здоровья глубоководных коралловых экосистем.
«Мы считаем, что реактивные формы кислорода критически важны для добычи пищи и борьбы с патогенами. Если эти химические вещества защищают кораллы, то, возможно, мы сможем помочь им укрепить свою защиту от стресса, лучше поняв механизмы, которые способствуют их образованию», — сказала Коллин Хансел.
Учёные также использовали подводного робота Института Шмидта ROV SuBastian для исследования мезофотических и глубоководных местообитаний, включая подводную гору Уайтинг и каньон к юго-западу от острова Вьекес, где команда наблюдала бамбуковый коралл высотой 1,8 метра.
На хребте Десечео, входящем в Национальный заповедник дикой природы Десечео к западу от Пуэрто-Рико, учёные наблюдали плотные и разнообразные виды кораллов за пределами морской охраняемой территории. Команда обнаружила гораздо большее разнообразие кораллов, чем ранее наблюдалось в этом заповеднике и окружающих водах.
До этой экспедиции, основываясь на немногочисленных предыдущих наблюдениях, в регионе ожидали низкого разнообразия кораллов. Новые данные могут стать основанием для расширения морских охраняемых районов вокруг Пуэрто-Рико.
Это была вторая экспедиция для недавно спущенного на воду судна Falkor (too) — современного океанографического исследовательского судна мирового класса, доступного международному научному сообществу для проведения новаторских исследований и испытания новых технологий. Услуги предоставляются бесплатно в обмен на публичную доступность результатов исследований и открытий.
«Благодаря технологическому прогрессу Институт океанологии Шмидта способствует открытиям, необходимым для понимания нашего океана. Мы рады помочь в испытании прототипов датчиков, таких как SOLARIS. Мы также считаем важным, чтобы учёные и студенты участвовали в экспедициях в водах своей страны, и были рады приветствовать на борту исследователей из Пуэрто-Рико, чтобы открыть чудеса, скрытые у их побережья», — сказала исполнительный директор института доктор Джйотика Вирмани.