Arktyczne głębiny morskie: kolonizacja w zwolnionym tempie

March 26, 2019 Zwierzęta osiadłe mogą podbijać nowe siedliska bardzo powoli

Na dnie arktycznych głębin żyją różne zwierzęta przyczepione do skał i wyposażone w aparaty filtrujące lub macki, które żywią się usuwając składniki odżywcze z wody. Jednak zanim taka kolonia zostanie założona, mogą minąć dziesięciolecia. Do takich wniosków doszli naukowcy z Instytutu Alfreda Wegenera, Centrum Badań Polarnych i Morskich Helmholtza (AWI) na podstawie 18-letniego długoterminowego eksperymentu, o którym informują teraz w czasopiśmie "Limnology and Oceanography".

Niektóre rodzaje gąbek stoją na kamieniach, macki gwiazd pierzastych (comatulida) i lilii morskich ważą swoje macki w prądzie. Kiedy zdalnie sterowane pojazdy podwodne poruszają się po dnie morskim głębin Arktyki, ich kamery wielokrotnie rejestrują obrazy tych osiadłych zwierząt. Do ich najważniejszych siedlisk należą tak zwane kamienie spadowe. Są to skały i głazy, zamrożone na lądzie w lodowcu i przetransportowane do morza. Gdy tylko lód topnieje, kamienie opadają na dno morza, zapewniając solidne podłoże, na którym polega wiele z tych gatunków.

Ale jak długo potrwa, zanim pierwsi osadnicy w głębinach arktycznych skorzystają z tej oferty? I jak dalej rozwinie się to partnerstwo? "Do tej pory prawie nic o tym nie wiedzieliśmy", wyjaśnia Michael Klages z AWI.

Teraz pojawiły się nowe odkrycia z obserwatorium głębinowego HAUSGARTEN, które znajduje się w Cieśninie Fram między Spitsbergenem a Grenlandią i w którym AWI prowadzi różne długoterminowe badania ekologiczne. W lipcu 1999 r. Michael Klages wraz z kolegami z AWI umieścił ciężką metalową ramę na dnie morskim na głębokości 2500 metrów. Przymocowano do niej tak zwane płyty osadnicze wykonane z cegieł klinkierowych, pleksiglasu i drewna, które mogły zaoferować osiadłym mieszkańcom utrzymanie.

W 2003 i 2011 roku zespół tego projektu złożył wizyty zdalnie sterowanymi pojazdami podwodnymi; pod koniec sierpnia 2017 roku rama została ostatecznie sprowadzona z powrotem na powierzchnię. Pierwszy autor obecnej publikacji naukowej, Kirstin Meyer-Kaiser, następnie "zbadał" uratowane płytki kolonizacyjne, policzył poszczególne organizmy, zebrał je i sklasyfikował taksonomicznie.

"W tym eksperymencie widzieliśmy, że kolonizacja takich siedlisk w głębinach arktycznych jest niezwykle powolna" - mówi Michael Klages. Po czterech latach na płytkach pojawiły się tylko jednokomórkowe organizmy z grupy foraminifera; po dwunastu latach do polipa Halisiphonia arctica dodano tylko jedno pojedyncze zwierzę wielokomórkowe. A nawet po 18 latach liczba bezkręgowców ograniczyła się do zaledwie 13 gatunków.

Na podstawie tego skromnego plonu naukowcy nie doszli jednak do wniosku, że naturalne twarde podłoża nie są ważnymi siedliskami - wręcz przeciwnie: "Bez nich w arktycznych głębinach nie byłoby wielu osiadłych zwierząt" - podkreśla Michael Klages. Wszechobecne obecnie odpady cywilizacyjne w oceanach nie wydają się być dobrym substytutem. Chociaż zespół AWI widział już plastikową butelkę na zdjęciach wykonanych przez zdalnie sterowane pojazdy podwodne, na których rosła lilia morska. "W ten sposób wpadliśmy na pomysł wykorzystania płyt pleksiglasowych w naszym eksperymencie" - wyjaśnia badacz. "Chcieliśmy sprawdzić, czy można je zasiedlić równie dobrze jak naturalne podłoże". Wydaje się, że tak nie jest. W każdym razie, po 18 latach znacznie mniej zwierząt osiedliło się na plastiku niż na cegłach klinkierowych.

Jednak te ostatnie nie mogły nadążyć za sąsiednią rafą skalną, gdzie można było wykryć co najmniej 65 różnych bezkręgowców. Mogło to nawet nie wystarczyć przez prawie dwie dekady, aby osiągnąć teoretycznie możliwą bioróżnorodność na płytkach. Wspomniana rafa jest jednak znacznie starsza i miała odpowiednio więcej czasu na przyciągnięcie szerszego zakresu mieszkańców.