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Illuminando la zona crepuscolare dell'oceano, prima che scompaia

Una mite mattina al largo dell'isola di Luzon, la più grande massa terrestre dell'arcipelago delle Filippine, ho fatto un salto indietro da una barca di legno a scafo stretto in attrezzatura subacquea e sono sceso nella baia di Batangas. La luce sfumò dal turchese al verde pisello mentre la superficie si ritirava. A 85 piedi, ho incontrato cinque sommozzatori ascendenti, i cui corpi erano racchiusi in carapace meccanici di tubi, serbatoi di acciaio e macchine fotografiche, più di 100 libbre di attrezzatura a persona. Bart Shepherd, un membro di questo quintetto bionico, mi ha passato un sacco a rete pieno di esemplari, ogni animale alla deriva nel suo sacchetto di plastica come il contenuto di un globo di neve. Scrutai gli animali: coralli vibranti di filo arancione, gelatine di pettine diafane, ghiozzi non più di un ago di pino. Alcuni di questi organismi non erano mai stati descritti dalla scienza.

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Le specie da scoprire abbondano nella Twilight Zone, una fascia globale di scogliere di acque profonde che è poco visitata e meno compresa. Le barriere coralline che dominano l'immaginazione popolare - e la letteratura scientifica - sono giardini poco profondi, illuminati dal sole, accessibili anche ai subacquei dilettanti. Affondare sotto i 130 piedi o giù di lì, tuttavia, e ti ritroverai in un nuovo mondo oscuro. I coralli duri familiari cedono ai coralli tecnicolori dal corpo morbido che ondeggiano nella corrente come i sogni della febbre seussiana. Il pappagallo e il pesce coniglio cedono a bassotti luminosi e scoiattoli dagli occhi a maschera. La zona del crepuscolo, nota ai ricercatori come zona mesofotica o "luce di mezzo", è una barriera corallina carente di vita vegetale, un regno di mangiatori di plancton e carnivori.

" È fantastico scendere dal lato della barca e cadere liberamente in un posto che nessuno è mai stato prima", mi ha detto Shepherd, direttore dell'acquario dell'Accademia delle Scienze della California, una volta che siamo emersi e siamo tornati sulla barca per le immersioni, un mestiere tradizionale di Phillipines chiamato bangka . Dopo essere stato sott'acqua per cinque ore, a profondità la cui pressione superava i 200 kg per pollice quadrato, Shepherd sembrava prosciugato ma soddisfatto. "Adoro che tu possa ancora farlo su questo pianeta", ha detto.

Le barriere coralline sono tra gli habitat più in pericolo del mondo: stressati dai cambiamenti climatici, saccheggiati dalla pesca eccessiva, avvelenati dall'inquinamento. Ma mentre la conservazione si è radunata alla causa dei coralli, le barriere coralline profonde sono rimaste a lungo fuori dalla vista e dalla mente. Nell'ultimo decennio, questo ha iniziato a cambiare: dal 2010 sono stati pubblicati più di 500 articoli sulle scogliere mesofotiche dal 2010, oltre il doppio rispetto ai 50 anni precedenti messi insieme. Ora sta diventando sempre più chiaro che le zone mesofotiche del mondo ospitano una quota sproporzionata della biodiversità marina.

Nella loro biodiversità generosa e bizzarra, le Zone del Crepuscolo del mondo non assomigliano affatto alle isole sottomarine. Da Darwin, i biologi hanno riconosciuto che le isole terrestri sono calderoni di speciazione - che, come affermava lo scrittore scientifico David Quammen, "l'isolamento geografico è il volano dell'evoluzione". Proprio come le Galapagos pullulano di fringuelli e tartarughe unici, così anche il mondo Le zone del crepuscolo funzionano come isole del profondo, sfornando specie endemiche in virtù della loro solitudine.

La crescente comprensione scientifica della zona mesofotica è stata vinta con fatica. Solo una manciata di subacquei tecnici d'élite sono in grado di penetrare negli abissi oscuri della Twilight Zone. "Il tuo pensiero più importante quando sei laggiù", mi ha detto Luiz Rocha, il curatore dei pesci della California Academy e il condirettore della spedizione, quella sera, "ti stai tenendo in vita".

Pochi scienziati hanno messo gli occhi su scogliere più inesplorate di Rocha, Shepherd e il loro team. Dal 2013, la California Academy ha organizzato una serie di spedizioni di ricerca nelle zone di Twilight in luoghi come Vanuatu, Pulau, Isola di Pasqua e Brasile. L'estate scorsa mi sono unito al team per una settimana di immersioni lungo il Verde Island Passage delle Filippine, uno stretto stretto dove correnti di collisione nutrono alcuni degli habitat marini più ricchi del pianeta. L'equipaggio di nove persone dell'Accademia ha cercato risposte a una serie di domande urgenti: quali specie frequentano la zona mesofotica? In che modo le barriere coralline profonde si collegano alle loro controparti poco profonde?

E, la cosa più urgente: cosa ci vorrà per preservare un ecosistema così oscuro che poche persone si rendono persino conto che esiste?

Una nuova specie di pesce farfalla scoperto dal team di immersioni della California Academy. Una nuova specie di pesce farfalla scoperto dal team di immersioni della California Academy. (Luiz Rocha / California Academy of Sciences)

Le origini della moderna esplorazione sottomarina risalgono al 1943, quando Jacques-Yves Cousteau collaborò con l'ingegnere Emile Gagnan per creare l'Aqua-Lung. La loro invenzione, un autorespiratore che forniva aria ai sub da una bombola di gas compresso, ha dato origine a moderne immersioni subacquee e un'età d'oro della ricerca marina: alla fine, gli scienziati hanno potuto esplorare il mare senza essere legati alla superficie dai tubi. "Di notte avevo spesso avuto visioni di volo estendendo le mie braccia come ali", scrisse Cousteau nel suo libro di memorie, Il mondo silenzioso, nel 1953. "Ora ho volato senza ali."

In realtà, tuttavia, le ali di Cousteau erano ancora tagliate. I limiti della subacquea convenzionale si trovano a circa 120 piedi; scendi più in profondità e affronti abbastanza malattie potenzialmente letali da riempire un libro di testo medico. Poche persone capiscono i pericoli dell'esplorazione della barriera corallina meglio di Richard Pyle, uno zoologo hawaiano temporaneamente paralizzato da un attacco quasi fatale di malattia da decompressione - la temibile condizione nota come le curve, causata dalla crescita di bolle di azoto nei flussi di sangue dei subacquei durante salite troppo rapide, mentre inseguiva il pesce a Palau nel 1986.

Sebbene Pyle, all'età di 19 anni, abbia camminato con un bastone per un anno, il suo pennello con la morte ha solo rafforzato il suo desiderio di visitare le profondità. Alla fine degli anni '80, lui e altri adattarono le tecniche di immersione navale alla ricerca sulla barriera corallina, lanciando una rivoluzione tecnologica che aprì la Twilight Zone per studiare per la prima volta.

I loro sforzi hanno ribaltato la nostra concezione della struttura della barriera corallina. "La barriera corallina mesofotica si è rivelata l'80% dell'habitat", oggi meraviglia Pyle. "Per decenni, la nostra prospettiva sulle barriere coralline è stata al contrario."

Sebbene le innovazioni di Pyle abbiano reso possibile l'esplorazione di Twilight Zone - "è più difficile per le persone commettere errori stupidi e uccidersi", mi ha detto - rimane una sfida tecnica scoraggiante, come ho scoperto quando ho visitato l'equipaggio della California Academy nelle Filippine. Nell'ambiente pressurizzato della Twilight Zone, la buona aria vecchia diventa tossica: le normali concentrazioni di ossigeno inducono convulsioni, mentre l'azoto può diventare un narcotico così disorientante che l'aggiunta di due e due sulle dita è stimolante come la fisica teorica. Per superare quegli effetti tossici, i sub respirano un cocktail di gas appositamente miscelato il cui ingrediente principale è l'elio.

C'è un motivo per cui Bart Shepherd e gli altri subacquei della California Academy sono apparsi così appesantiti dai macchinari: le loro vite dipendono da una batteria di attrezzi finemente calibrati. I rebreather riciclano ogni espirazione; le taniche di lavaggio catturano l'anidride carbonica fuori gas convertendola in carbonato di calcio; i computer iniettano sbuffi precisi di ossigeno nei tubi dell'aria. Ogni operatore subacqueo trasporta tre serbatoi di riserva, nel caso in cui il rebreather si guasti e devono ritirarsi verso la superficie.

Durante l'immersione dell'estate scorsa, Mauritius Bell, il sergente istruttore dell'Accademia di un addetto alla sicurezza delle immersioni, avrebbe iniziato la giornata rivedendo con l'equipaggio tutti i modi lancinanti che potevano morire sott'acqua. "Non c'è nulla di banale in ciò che facciamo", ha ricordato loro. "Questo è complicato quanto le immersioni."

Le immersioni al crepuscolo sono ulteriormente ostacolate dal tempo. Più vai in profondità e più tempo spendi in profondità, più azoto assorbe i tessuti del tuo corpo e maggiore è il rischio di curve temute. Nelle loro immersioni più profonde, Shepherd, Rocha e i loro compagni di squadra non possono passare più di 10 minuti in fondo, rendendo ogni discesa una corsa pazza per raccogliere animali, contare i pesci e girare video prima che le luci lampeggianti sui loro display della retina avvertano loro il loro prezioso tempo è su.

A metà della spedizione di 10 giorni nelle Filippine, la fatica si insinuò nella squadra, furtivamente e indossando come bolle di azoto. L'equipaggio aveva raccolto due dozzine di campioni di corallo e li aveva rimandati in un acquario di fortuna in una stanza d'albergo locale per l'eventuale trasporto di ritorno in California. Più sfuggenti erano i loro obiettivi principali: invertebrati sgargianti noti come gelatine di pettine, che il team ha soprannominato "Pigoli marini" per la loro somiglianza di passaggio con le caramelle marshmallow a forma di coniglietto.

Durante le passate spedizioni, le gelatine di pettine avevano adornato praticamente ogni superficie nella zona mesofotica della baia di Batangas. Ora puoi contarli tutti su una sola mano guantata. La loro inspiegabile assenza sembrò schernire Shepherd e Rocha, un beffardo ricordo di quanto poco sapessero degli abitanti della Twilight Zone.

"L'anno scorso avremmo potuto raccogliere 50 Pigoli di mare in un'immersione", sospirò Rocha quella sera mentre si sedeva pesantemente sulla veranda dell'hotel, con la birra in mano. Gemette, un suono che conteneva note di frustrazione e stanchezza. "Mi sento come se fossi stato sospeso su una trave e colpito con una mazza da baseball." Rocha spiegò il suo laptop per rivedere le foto del giorno e si rallegrò rapidamente alla vista del Grammatonotus brianne, un bassotto con una coda sgargiante e fianchi color tramonto - un pesce che lui e i suoi colleghi avevano descritto solo l'anno precedente. "Abbiamo circa 15 nuove specie che dobbiamo descrivere in coda in questo momento", mi ha detto.

Se qualcuno può assorbire la punizione della Twilight Zone, è Rocha, un brasiliano di buon umore che ha deciso di diventare un biologo quando un insegnante di terza elementare ha portato un carro armato pieno di guppy. La maggior parte dei biologi ittici brasiliani gravita sull'Amazzonia; Rocha fece un viaggio sul fiume e decise che invece era destinato a studiare acqua salata. Al college, ha spesso pilotato un motoscafo per tre ore in mare e si è tuffato a 70 metri in volo regolare, la stessa attività rischiosa che ha quasi ucciso Richard Pyle. "E 'stata un'immersione folle", ha riso, con piccolo rammarico.

Alla fine, la sua fame di conoscenza ha superato il suo istinto di autoconservazione. "Da quando ho iniziato a fare immersioni, la mia spinta è stata quella di trovare nuove specie, capire perché e come le barriere coralline sono così diverse e come le loro specie interagiscono tra loro", ha detto. E da nessuna parte questa ricerca ecologica fondamentale è più irritante, o più importante, che nella Twilight Zone.

I coralli vibranti a tazza arancione come questi vivono vivendo su superfici verticali e caverne fino a vaste profondità. I coralli vibranti a tazza arancione come questi vivono vivendo su superfici verticali e caverne fino a vaste profondità. (Luiz Rocha / California Academy of Sciences)

Nonostante il loro aspetto floreale, i coralli sono animali. Ma sono anche la metà di una relazione simbiotica: molti coralli ospitano alghe microscopiche chiamate zooxantelle, piante fotosintetizzanti che alimentano i loro ospiti in cambio di un riparo.

È una partnership delicata. Quando le temperature dell'acqua diventano troppo alte, i coralli stressati dal calore espellono i loro coinquilini, diventano bianchi spettrali e, alla fine, muoiono, un fenomeno pernicioso chiamato sbiancamento. Mentre il clima si riscalda, lo sbiancamento è diventato più frequente. Un tratto caldo che si è protratto dal 2014 al 2017 ha colpito il 70% delle barriere coralline del mondo e ha ucciso oltre l'80% di coralli in alcuni angoli della Grande barriera corallina australiana. Gli effetti di quella catastrofe rimarranno per anni.

Dove profonde barriere coralline si inseriscono in questa tetra immagine è stata a lungo una fonte di fascino. Nel 1996, Peter Glynn, uno scienziato dei coralli dell'Università di Miami, lanciò la speculazione in un documento sulle cause dello sbiancamento. Notando che le temperature dell'acqua tendevano ad essere più alte nelle secche poco profonde, Glynn ipotizzava che le profondità mesofotiche più fredde potessero "offrire rifugio alle popolazioni di coralli", fornendo una roccaforte dove gli abitanti della barriera corallina potevano trascorrere il loro tempo quando le condizioni della superficie diventavano troppo calde da gestire.

Da allora una processione di ricercatori ha studiato l'ipotesi di Refugia di Deep Reef, indagando se la Twilight Zone potesse offrire sicurezza non solo dal candeggio, ma anche da altri fattori di stress come uragani, inquinamento e pesca eccessiva. I risultati sono stati misti. Mentre gli uragani caraibici hanno distrutto i coralli vicini alla superficie e risparmiato quelli profondi - un punto a favore dell'ipotesi - alcune scogliere mesopotiche in realtà sembrano più sensibili allo sbiancamento, forse perché i coralli vicini alla superficie sono meglio adattati all'acqua calda.

Nel 2017, un gruppo di ricerca guidato da Pim Bongaerts, un biologo dei coralli dell'Università del Queensland, ha scoperto che i coralli piattini sulle scogliere profonde dei Bermuda erano geneticamente distinti da quelli poco profondi, suggerendo che le popolazioni a diversi livelli di profondità raramente si mescolano. "La mia conclusione generale è che l'ipotesi di Refugia potrebbe essere altamente rilevante per alcune singole specie, ma che potrebbe svolgere solo un ruolo limitato nell'ecosistema generale", mi ha detto Bongaerts. "È più complicato di una semplice risposta vera o falsa."

Finora i dati della California Academy sembrano rappresentare uno sciopero contro l'ipotesi di Refugia. Invece di condividere le specie con le secche sopra, Rocha e i suoi colleghi hanno scoperto che le scogliere mesopotiche sono per lo più occupate da pesci unici specializzati nella vita in profondità. Gli abitanti della Twilight Zone includono stranezze come la piccola fata bassolina ( Sacura parva ), un gioiello rosa e giallo che non era mai stato fotografato in natura fino a quando Rocha non ha scattato la sua foto nel 2017. Shepherd vede alcuni pesci mesophotic in modo così affidabile a determinate profondità che sa fino a che punto è sceso senza consultare il suo computer.

In altre parole: i pesci delle zone potrebbero non essere collegati abbastanza per applicare l'effetto refugium. "Anche quei pesci che sono registrati sia nella zona bassa che in quella mesofotica profonda hanno una grande preferenza per l'uno o l'altro", mi ha detto Hudson Pinheiro, uno studente di dottorato in ittiologia nella squadra di sub.

Non solo le scogliere profonde condividono poche specie con le secche, ma non condividono molte specie tra loro . Quando il team dell'Accademia si è tuffato nella Twilight Zone dell'isola di Pasqua, praticamente tutte le specie che hanno incontrato erano endemiche della regione; nel frattempo, solo circa un quarto dei suoi pesci poco profondi erano endemici. Altri ricercatori hanno osservato modelli simili. Quando Richard Pyle osservò l'atollo di Kure alle Hawaii, scoprì che ogni singolo pesce mesofotico era unico per le Isole Hawaii.

Nessuno può spiegare questo straordinario endemismo, ma Pyle ha alcune idee. Secondo la sua "Habitat Persistence Hypothesis", la singolare unicità della fauna della Twilight Zone è stata prodotta dallo storico cambiamento climatico. Quando le ere glaciali bloccarono l'acqua di mare e restrinsero gli oceani, il crollo dei livelli del mare bloccò molte barriere coralline poco profonde, uccidendo i loro abitanti. Dopo che il ghiaccio si sciolse e le secche furono nuovamente sommerse, pesci e larve di invertebrati galleggiarono da altre scogliere per ricolonizzare l'habitat appena disponibile. Le barriere coralline di Twilight Zone, tuttavia, si trovavano troppo in profondità per essere esposte dalla caduta dei mari, dando ai residenti più tempo per evolversi in specie distinte.

Più ci immergiamo più profondi diventano i complessi scogli profondi. Ogni anno diventa più chiaro che la barriera corallina non è un ecosistema monolitico; invece, è un gradiente, uno spettro di strati di habitat sovrapposti caratterizzati da condizioni ambientali e comunità animali distinte. Questo marzo, ad esempio, i ricercatori di Smithsonian hanno battezzato una nuova zona: la zona rariphotic, o "luce scarsa", che inizia appena sotto il mesofotico, a circa 425 piedi.

"La scoperta del raripotico in realtà aiuta a definire meglio il mesofotico", mi ha sottolineato Carole Baldwin, la zoologa che ha guidato lo studio. "Per definire il vero limite inferiore, devi andare oltre."

I ricercatori hanno anche iniziato a riconoscere minacce allarmanti per la salute della barriera corallina profonda. In un certo senso, la vulnerabilità di Twilight Zone è un prodotto della sua estrema inaccessibilità. In tutto il mondo, gli ambientalisti hanno cercato di salvaguardare barriere coralline poco profonde creando aree marine protette, distese oceaniche in cui le attività umane come la pesca sono limitate. Spesso, gli AMP sono attivati ​​e finanziati da subacquei ricreativi, i cui dollari per il turismo forniscono incentivi alle comunità per conservare le barriere coralline. Ma chi proteggerà una barriera corallina troppo profonda per essere visitata dalla maggior parte dei sub?

Sfortunatamente, esempi di abbandono di Twilight Zone sono la legione. Dopo che i locali si sono lamentati dei rifiuti di miniera che hanno ucciso scogliere vicino alla costa in Nuova Guinea, Richard Pyle mi ha detto con disgusto, la società ha semplicemente scaricato i suoi rifiuti più in profondità, "perché hanno capito che là fuori c'erano solo fango e vermi".

Sin dalla formulazione dell'ipotesi di Refugia, ha affermato Pyle, i biologi ben intenzionati si sono appoggiati ad essa per sostenere una maggiore ricerca e protezione nella Twilight Zone. Ma se la Zona del Crepuscolo si rivela non essere un rifugio dopo tutto - se non è occupata da emigranti dalle secche, ma dalle sue stesse strane e meravigliose creature - ciò non diminuirebbe l'imperativo di salvarla, semplicemente cambierà la logica. Le barriere coralline profonde non sono aggiunte per i fondali bassi, ma i focolai evolutivi che richiedono protezione a pieno titolo.

"I gruppi di immersioni chiederanno di proteggere le barriere coralline poco profonde, e gli scienziati lo chiederanno, e i cittadini preoccupati lo chiederanno", un giorno Rocha ha attaccato a bordo del nostro bangka mentre ispezionava i suoi attrezzi . Si sputò la maschera, strofinando la saliva negli angoli per evitare l'appannamento. “Ma per le scogliere profonde? Siamo solo noi. "

Una specie di persico di sabbia ancora senza nome, scoperta dal team. Una specie di persico di sabbia ancora senza nome, scoperta dal team. (Luiz Rocha / California Academy of Sciences)

Nel mio ultimo giorno nelle Filippine, mi sono preso una pausa dall'ombra dell'equipaggio della Twilight Zone per esplorare Batangas Bay con Nick Yim e Marisa Avila, gli acquariofili dell'Accademia incaricati di prendersi cura dei suoi esemplari. Ci siamo tuffati per ore nei caldi fondali chiari e chiari, i raggi di luce solare che giocavano sui polipi afferranti dei coralli a tazza e sulle labbra marmorizzate delle vongole giganti. Un serraglio di abbaglianti nudibranchi, lumache di mare lunghe fino a un dito dotate di branchie esterne che ondeggiavano come alghe, si muovevano lentamente lungo la scogliera e gamberi di mantide dagli occhi a maschera sbirciati da sotto le sporgenze.

Mentre scrutavo gli occhi cerchiati di giallo di una murena murena, pensai a qualcosa che Bart Shepherd mi aveva detto durante una conversazione a tarda notte in albergo. L'unicità delle scogliere mesofotiche ha fornito una ragione per salvare gli abissi, ma ha anche reso le minacce agli abissi ancora più terribili. "Se l'ipotesi del Refugium viene confutata, non esiste un piano di riserva per scogliere poco profonde", aveva sottolineato Shepherd. Lui e il suo team avevano trascorso anni a esaminare le profonde barriere coralline del mondo, eppure avevano inavvertitamente affrontato un nuovo argomento per preservare anche le secche. Come una foresta pluviale in cui i giaguari inseguono il pavimento mentre i tucani fluttuano attraverso il baldacchino, le barriere coralline sono ambienti tridimensionali ed è importante considerare la conservazione verticale quanto orizzontale.

Quella sera, sono tornato al resort e ho incontrato Rocha, che stava contemporaneamente modificando le foto del giorno, inviando e-mail ai colleghi in diversi paesi e twittando. "Questo è sicuramente sulla mia brutta lista, " scherzò mentre un castelletto grigio anonimo appariva sul portatile. Picchiettò di nuovo sulla tastiera e tirò su un pesce farfalla, il suo corpo rigato di marrone cioccolato e bianco splendente, le sue pinne rifinite in giallo fluorescente.

"Cos'è quello?" Ho chiesto.

Rocha ridacchiò, stringendo le mani per la gioia. "Quello non ha un nome", ha detto. "Ancora."

Illuminando la zona crepuscolare dell'oceano, prima che scompaia