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Cómo un equipo de científicos vinculados al sumergible redefinió los ecosistemas de arrecife

Los turistas tropicales saben bien que los arrecifes de coral del Caribe albergan cientos y cientos de especies de peces únicas y hermosas. Pero lo que puedes ver con un snorkel y una máscara, o incluso un equipo completo de buceo, no comienza a cubrir la amplitud de la vida presente en estas maravillas de la biología marina. Para explorar adecuadamente, necesitaría dirigir un sumergible de buceo profundo equipado con herramientas de última generación, exactamente el tipo de vehículo que la zoóloga de investigación Carole Baldwin del Museo Nacional de Historia Natural comanda con su equipo fuera de la isla. de Curazao.

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El espacioso submarino para cinco personas fue concebido y encargado por el empresario local y adicto al buceo Adriaan "Dutch" Schrier con motivo de su 60 cumpleaños, como un medio para acceder de manera más segura a las aguas profundas en sus últimos años. Con su abultada cabina transparente y su lindo trabajo de pintura en blanco y naranja, la artesanía caprichosa haría que Jacques Cousteau, o Steve Zissou, estuvieran orgullosos. Capaz de descender a profundidades de hasta 1, 000 pies, su utilidad potencial como herramienta científica fue inmediatamente evidente para su propietario.

Desde 2011, Schrier ha otorgado acceso sumergible a Carole Baldwin y sus colegas investigadores del Smithsonian, miembros del Proyecto de Observación de Arrecifes Profundos (DROP). Bautizado como Curasub, el barco ha realizado inmersiones regulares a lo largo de una pendiente de arrecife rica en especies frente a la costa de la isla. Lo que Baldwin y los demás han observado ha alterado las nociones fundamentales de la biología de los arrecifes y su distribución.

En un artículo de Nature recién publicado titulado "Under the Mesophotic", Baldwin y sus coautores presentan importantes revisiones al esquema de clasificación zonal que los científicos han usado durante mucho tiempo para describir los ecosistemas de arrecifes. Mientras que la noción predominante entre los biólogos marinos era que los peces de la zona mesofótica ("luz media") dieron paso abruptamente a la fauna de aguas profundas a una profundidad de alrededor de 500 pies, un vasto conjunto de datos que Baldwin compiló con el Curasub sugiere fuertemente lo contrario.

Después de haber recogido 4.500 observaciones de profundidad distintas de más de 70 especies de peces a lo largo de la pendiente del arrecife de Curazao, el equipo DROP trazó estos puntos de datos gráficamente y los sometió a análisis de conglomerados, determinando el alcance de varios grupos de especies de peces y vinculándolos con rangos de profundidad discretos . Lo que los científicos habían observado debajo de la zona mesofótica no eran los esperados peces de aguas profundas, sino más bien una comunidad no reconocida propia.

Zonas faunísticas de arrecifes profundos de Curazao El desglose actualizado de Baldwin de las zonas de fauna en el arrecife profundo de Curazao. (Federico Cabello, Kevin Bryant, CC Baldwin, DR Robinson, L. Tornabene)

"Cuando miramos nuestros datos", dice Baldwin, "salimos no solo de este grupo mesofótico, sino de todo este grupo a unos 400 a 1, 000 pies debajo de la superficie". Baldwin y sus coautores acuñaron un nombre para esta región : la zona rariphotic ("luz escasa").

"La mesofótica no pasa a las profundidades del mar", dice Baldwin, la evidencia es concluyente. “Hay una zona previamente no reconocida que cierra la brecha entre esos dos. Eso es lo que es esta nueva zona rariphotic ".

Muchas de las especies en el rariphotic no eran familiares y requerían etiquetado y clasificación sobre la marcha por el equipo científico. En general, los peces aquí estaban mucho más relacionados con los peces de arrecifes poco profundos que con las criaturas de las profundidades del mar. "No estábamos viendo peces rape y peces viper y otras cosas de aguas profundas", dice Baldwin.

Dentro del rariphotic, el equipo identificó dos subgrupos de especies distintos pero relacionados, lo que condujo a una dicotomía "rariphotic superior" y "rariphotic inferior" que refleja perfectamente la mesofótica superior e inferior. Este desglose podría estar sujeto a revisión, sin embargo, a medida que se conozca el alcance completo del rariphotic. En este momento, el equipo está seguro de que la zona recientemente nombrada penetra al menos a 1, 000 pies de profundidad, pero es muy posible que las especies raróticas no den paso a los peces de aguas profundas hasta un punto significativamente más allá de eso.

Para completar, el equipo también inventó un nombre para la región previamente anónima que se extiende desde la superficie hasta una profundidad de 130 pies: la zona altiphotic ("alta luz").

Especies Rariphotic Una muestra de las muchas especies coloridas que llaman hogar a la zona rariphotic. (CC Baldwin, DR Robinson, Patrick Colin)

Si bien es emocionante por sí solo, es probable que la revisión de Baldwin del sistema de clasificación zonal allane el camino para una ciencia de seguimiento más precisa, en particular, la investigación sobre los efectos de la temperatura en los movimientos migratorios de los peces.

El equipo DROP ha estado monitoreando la temperatura en las aguas frente a Curazao desde casi el inicio del proyecto. Once termómetros oceanográficos espaciados entre 50 y 800 pies de profundidad han proporcionado continuamente datos de temperatura en la pendiente del arrecife durante años. Ahora, con todas las nuevas especies y datos de profundidad establecidos en el estudio rariphotic, la cohorte de Baldwin tiene una maravillosa oportunidad de aplicar sus datos de temperatura de una manera que antes era imposible.

"Estamos comenzando a superponer los datos de temperatura en estos perfiles de profundidad de especies de peces", dice Baldwin, "para tratar de llegar al régimen de temperatura preferido de cada especie. Lo que queremos saber es si las especies de peces se están moviendo más profundamente en respuesta al calentamiento de las aguas superficiales ".

Está bien establecido en la literatura reciente que los peces son capaces de cambiar las latitudes en respuesta al aumento de las temperaturas, pero Baldwin quiere saber si los peces cerca del ecuador, para quienes sería menos factible escapar del exceso de calor de esta manera, están cambiando las profundidades .

"Si vives en los trópicos", dice Baldwin, "es posible que tengas que ir bastante al norte o al sur para llegar a aguas más frías, pero solo tienes que ir unos metros más profundo". DROP ya ha descubierto especies de gobio que Hace mucho tiempo se separó de sus antepasados ​​de arrecifes poco profundos para descender a aguas más frías, por lo que Baldwin cree que es probable que los peces modernos estén haciendo el mismo movimiento en respuesta al cambio climático. La clasificación de la zona rariphotic hará que tales patrones de migración sean mucho más fáciles de detectar y comprender.

Igualmente emocionante para Baldwin es el frecuente descubrimiento de nuevas especies en la región, que continúa a buen ritmo hasta el día de hoy y es probable que aumente a medida que el equipo lleva a Curasub en excursiones cada vez más lejos del continente de Curazao. Donde una vez estuvo confinado a una franja de mar operacional desvaneciente (alrededor de una décima de milla cuadrada) a lo largo de la pendiente del arrecife de Curazao, el equipo ahora tiene acceso a un gran barco en el que pueden transportar a Curasub a los destinos de su elección . Dada la increíble diversidad de la vida que DROP ha descubierto incluso en su estrecha porción del arrecife de Curazao, estos viajes seguramente encontrarán muchos hallazgos nuevos en el futuro.

(Una especie de Curazao descubierta recientemente que Baldwin desea bautizar es una sorprendente lubina alucinada del género Baldwinella, que los ictiólogos Phil Heemstra y Bill Anderson titularon en su honor en 2012. “Probablemente la nombraré para un donante muy grande ", Dice Baldwin con una sonrisa." Es un pez realmente hermoso ".)

Baldwin ha estado explorando los mares desde hace bastante tiempo, pero su pasión por la biología marina es incansable. Según la profundidad, dice, “Más del 95 por ciento del espacio habitable en el planeta está en los océanos. Y hemos explorado menos del cinco por ciento de eso. Para mí, eso es simplemente increíble ".

"Artículos como este en Nature ayudan a las personas a comprender lo poco que sabemos sobre el océano", dice Baldwin. "Y cuando describimos nuevas especies, eso hace que la gente sepa que todavía hay mucho que aprender".

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