Исследования глубоководных организмов зависят от развития технологий
Глубоководье — крупнейший биом на Земле. Такие экосистемы, как гидротермальные источники, холодные просачивания, подводные горы, океанические желоба и "китовые падения", опровергают прежние представления о глубоководье как о "безжизненной зоне".
Однако сложность доступа в глубины ограничивает изучение уникальной среды с высоким давлением, экстремальными температурами, недостатком света и питательных веществ. На сегодня визуально изучено или отобрано проб менее чем из 0.0001% всей глубоководной экосистемы.
Глубокое понимание биоразнообразия, функций, услуг этой экосистемы и влияния на неё деятельности человека далеко от завершения. Поэтому критически важно развивать технологии для получения организмов, наблюдения за развитием экосистем и фиксации их взаимодействия с изменениями среды.
Недавнее исследование под руководством профессора Си Чжана показало сильную взаимосвязь между типами глубоководного оборудования и основными направлениями исследований организмов за последние пять десятилетий. Исследования постепенно смещаются от идентификации видов и характеристик среды к изучению экосистем и их взаимосвязей.
Научные достижения тесно связаны с развитием технологий. Глубоководные аппараты, микробные биореакторы, донные обсерватории и методы молекулярной биологии способствовали открытию новых видов, дали новые возможности для изучения адаптации организмов к экстремальным условиям и биологической связности. Эти технологии помогают в достижении контролируемого культивирования организмов со специфическими экологическими функциями, открывая новые возможности для использования высокоценных биологических ресурсов.
Инновации в производительности глубоководного оборудования необходимы для преодоления узких мест в исследованиях. В будущем необходимо разрабатывать передовое специализированное оборудование для разведки, наблюдения, отбора проб, экспериментов и моделирования в условиях глубоководного дна. Следует учитывать и разные ракурсы исследований пелагических и бентических экосистем. Основные области инноваций:
- Повышение способности изучать более глубокие, обширные и долгосрочные экосистемы.
- Разработка крупномасштабных симуляторов, сохраняющих условия in situ.
- Улучшение способности оборудования к самоадаптации в глубоководной среде.
Исследовательская группа работает над созданием долговременной подводной лаборатории, способной доставлять трёх учёных и множество приборов в экосистему холодных просачиваний для проведения множественных in situ экспериментов и длительных наблюдений. Также команда создаёт долгосрочный крупномасштабный симулятор для создания искусственной экосистемы глубоководного холодного просачивания.
Исследование опубликовано в Science Bulletin.