Ученые разработали лучшие практики для изучения жизни на обширном океанском дне
Сбор, интеграция и анализ данных о морской жизни остаются сложной задачей. Морские беспозвоночные — ключевой компонент жизни на морском дне, но огромный диапазон размеров их тела и разнообразие затрудняют понимание их численности и распределения.
Международная команда исследователей под руководством Генри Рула, директора Центральной и Северной Калифорнийской системы наблюдения за океаном (CeNCOOS), опубликовала в Limnology and Oceanography Letters новый набор исследовательских практик. Они разработаны, в частности, в рамках программы Deep Ocean Observing Strategy и сети Marine Biodiversity Observation Network и помогут стандартизировать информацию о донных беспозвоночных.
«Эти лучшие практики значительно упростят объединение данных из различных источников и методов. Стандартизация собираемых данных позволит предоставить больше критически важной информации, необходимой политикам для устойчивого управления и защиты океана», — сказал Рул.
Сбор данных о биологических сообществах гораздо сложнее, чем о физических условиях, таких как температура поверхности моря. Морские беспозвоночные (губки, улитки, крабы, кораллы, черви, голотурии) населяют 71% поверхности Земли, а их размеры охватывают 10 порядков величины — от половины микрограмма до пяти килограммов.
Однако масштабирование информации о донных сообществах до уровня, сравнимого с данными о температуре поверхности, оставалось недостижимым. Исследователям не удавалось выйти за рамки отдельных исследований, чтобы увидеть широкомасштабные закономерности.
«Трудности с интеграцией информации по всем размерным классам и различным методикам отбора проб ограничили нашу способность понимать глобальные закономерности в популяциях беспозвоночных. Без более эффективного обмена и объединения данных мы не сможем отличить естественные вариации от последствий изменения климата и других антропогенных воздействий», — пояснил соавтор исследования Брайан Бетт из Национального океанографического центра (Великобритания).
CeNCOOS входит в состав Интегрированной системы наблюдения за океаном США, которая, в свою очередь, является частью Глобальной системы наблюдения за океаном (GOOS). GOOS координирует международные, региональные и национальные программы наблюдений.
Команда определила пять исследовательских практик для создания нового «Основного океанического параметра» (Essential Ocean Variable, EOV) GOOS, касающегося численности и распределения бентосных беспозвоночных:
Количественное определение размера тела отдельных особей.
Идентификация хорошо количественно оцененных частей спектра размеров тела в выборках.
Использование автоматизированной и полуавтоматизированной обработки информации с помощью искусственного интеллекта и машинного обучения.
Применение стандартов метаданных, таких как Darwin Core.
Обеспечение доступности данных через международно признанные точки доступа.
Среди этих практик измерение размера тела критически важно для гармонизации разнообразных типов данных, собираемых учеными по всему миру.
Эти практики позволят проводить более широкомасштабный анализ для поддержки исследований и устойчивого развития, включая оценку таксонов-индикаторов, биоразнообразия, биомассы и моделирование запасов и потоков углерода во времени и пространстве.
Внедрение этих практик в качестве инструментария поможет преодолеть разрыв между наукой и политикой для управления воздействием рыболовства, разведки нефти и газа, глубоководной добычи полезных ископаемых и изменения климата на морскую жизнь.
«Вся жизнь на Земле зависит от океана, но мы не можем управлять им или наблюдать за ним без качественных данных. Наша команда определила, как ученые во всем мире могут гармонизировать собираемые данные об океане. Совместная работа с этим массивом биологических данных может способствовать выработке разумной политики для защиты жизненно важных ресурсов океана», — заключил Рул.