Мезопелагиска зона

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето

Мезопелагиска зона или мезопелагијал (грчки μέσον, средна), позната и како средна пелагиска или зона на самракот — дел од пелагиската зона што се наоѓа помеѓу еуфотичните епипелагични и афотични батипелагични зони.[1] Оваа зона започнува на длабочина каде што само 1% од упаднатата светлина достигнува и завршува таму каде што нема светлина; длабочините на оваа зона се помеѓу приближно 200 до 1000 метри (~ 660 до 3300 стапки) под површината на океанот.[1]

Мезопелагиската зона зафаќа околу 60% од површината на планетата и околу 20% од волуменот на океанот, што претставува голем дел од вкупната биосфера.[2] Во оваа зона се наоѓа разновидна биолошка заедница која вклучува бисерани, медузи, џиновски лигњи и огромен број други уникатни организми прилагодени да живеат во средина со слаба осветленост.[3] Оваа зона долго време ја плени имагинацијата на научниците, уметниците и писателите; длабоките морски суштества се истакнати во популарната култура.[4]

Физички услови[уреди | уреди извор]

Пелагиските зони

Мезопелагиската зона го вклучува регионот на остри промени во температурата, соленоста и густината наречени термоклин, халоклин и пикноклин соодветно.[1] Температурните варијации се големи; од над 20 °C (68 °F) во горните слоеви до околу 4 °C (39 °F) на границата со батијалната зона.[5] Варијацијата во соленоста е помала, обично помеѓу 34,5 и 35 psu.[5] Густината се движи од 1023 до 1027 г/кг морска вода.[5] Овие промени во температурата, соленоста и густината предизвикуваат стратификација што создава океански слоеви. Овие различни водни маси влијаат на градиентите и мешањето на хранливите материи и растворените гасови. Ова ја прави оваа динамична зона.

Мезопелагиската зона има некои уникатни акустични карактеристики. Подводниот звучен канал (SOFAR), каде звукот најбавно се движи поради соленоста и температурните варијации, се наоѓа во основата на мезопелагиската зона на околу 600-1200 метри.[6] Тоа е зона водена од бранови каде звучните бранови се прекршуваат во слојот и се шират на долги растојанија.[5] Каналот го добил своето име за време на Втората светска војна кога американската морнарица предложила да се користи како алатка за спасување животи. Преживеаните од бродоломот би можеле да фрлат мал експлозив темпиран да експлодира во каналот СОФАР, а потоа станиците за слушање би можеле да ја одредат положбата на сплавот за спасување.[7] Во текот на 1950-тите, американската морнарица се обидела да ја искористи оваа зона за откривање советски подморници со создавање низа хидрофони наречени Систем за звучен надзор (SOSUS.)[7] Океанографите подоцна го користеле овој подводен систем за набљудување за да ја откријат брзината и насоката на длабоките океански струи на SOFAR кои можеле да се откријат со преку SOSUS.[7]

Мезопелагиската зона е важна за формирање на водена маса, чија водена маса обично се дефинира со нејзините вертикално измешани својства.[5] Често се формира како длабоки мешани слоеви на длабочината на термоклинот.[5] Режимот на вода во мезопелагиката има времиња на престој во деценија или вековна скала.[5] Подолгите времиња на превртување се во спротивност со дневните и пократки ваги што различни животни се движат вертикално низ зоната и тонат разни отпадоци.

Биогеохемија[уреди | уреди извор]

Јаглерод[уреди | уреди извор]

Мезопелагиската зона игра клучна улога во биолошката пумпа на океанот, која придонесува за океанскиот јаглероден циклус. Во биолошката пумпа, органскиот јаглерод се произведува во површинската еуфотична зона каде светлината промовира фотосинтеза. Дел од ова производство се извезува од површинскиот мешан слој и во мезопелагиската зона. Еден пат за извоз на јаглерод од еуфотичниот слој е преку тонење на честички, што може да се забрза преку повторно пакување на органска материја во фекални пелети од зоопланктон, баластирани честички и агрегати.[8]

Во мезопелагиската зона, биолошката пумпа е клучна за циклусот на јаглеродот, бидејќи во оваа зона во голема мера доминира реминерализација на органски јаглерод со честички (ПОЦ). Кога дел од ПОЦ се извезува од еуфотичната зона, се проценува дека 90% од тој ПОЦ се вдишува во Мезопелагиската зона.[8] Ова се должи на микробните организми кои вдишуваат органска материја и ги реминерализираат хранливите материи, додека мезопелагиските риби, исто така, пакуваат органска материја во пакети што брзо тонат за подлабок извоз.[9]

Друг клучен процес што се случува во оваа зона е вертикалната миграција на одредени видови, кои се движат помеѓу еуфотичната зона и Мезопелагиската зона и активно ги пренесувааат органските честички до длабочината.[8] Во една студија во Екваторска Тихоокеанија, се проценува дека миктофидите во мезопелагиската зона активно пренесуваат 15-28% од пасивниот ПОЦ кој тоне кон длабокото дно,[10] додека една студија во близина на Канарските Острови проценува дека 53% од вертикалниот јаглероден флукс се должи до активен пренос од комбинација на зоопланктон и микронектон.[11] Кога примарната продуктивност е висока, придонесот на активниот пренос со вертикална миграција се проценува дека е споредлив со извозот на честички кои тонат.[8]

Примерок од trap sample, Солунски Залив, Грција, 2000 година. Стереоскопска слика на собраниот материјал над 63-μm мрежа. Може да се идентификуваат варовнички школки и скелети на планктонски организми.

Пакување и тонење на честички[уреди | уреди извор]

Просечните стапки на тонење на честичките се од 10 до 100 м/ден.[12] Стапките на тонење се измерени во проектот VERTIGO (Вертикален пренос во глобалниот океан) користејќи замки за седименти со брзина на таложење.[13] Варијабилноста во стапките на тонење се должи на разликите во баластот, температурата на водата, структурата на мрежата на храната и видовите на фито и зоопланктон во различни области на океанот.[13] Ако материјалот потоне побрзо, тогаш помалку се вдишува од бактерии, пренесувајќи повеќе јаглерод од површинскиот слој до длабокиот океан. Поголемите фекални пелети побрзо тонат поради гравитацијата. Повеќе вискозни води би можеле да ја забават стапката на тонење на честичките.[13]

Кислород[уреди | уреди извор]

Растворениот кислород е услов за аеробно дишење, и додека површинскиот океан обично е богат со кислород поради размена на атмосферски гасови и фотосинтеза, мезопелагиската зона не е во директен контакт со атмосферата, поради стратификација на основата на површинскиот мешан слој. Органската материја се извезува во мезопелагиската зона од обложениот еуфотичен слој, додека минималната светлина во мезопелагиската зона ја ограничува фотосинтезата. Потрошувачката на кислород поради дишењето на поголемиот дел од органската материја што тоне и недостатокот на размена на гасови, често создава минимална кислородна зона (МКЗ) во мезопелагиката. Мезопелагичниот МКЗ е особено тежок во источниот тропски Тихи Океан и тропскиот Индиски Океан поради лошата вентилација и високите стапки на извоз на органски јаглерод.[8] Концентрациите на кислород во мезопелагиските повремено резултираат со субоксични концентрации, што го отежнува аеробното дишење за организмите.[8] Во овие аноксични региони, може да се појави хемосинтеза во која CO2 и редуцираните соединенија како сулфид или амонијак се земаат за да формираат органски јаглерод, придонесувајќи за резервоарот за органски јаглерод во мезопелагиската зона.[14] Овој пат на фиксација на јаглеродот се проценува дека е споредлив по стапка со придонесот на хетеротрофното производство во ова океанско царство.[15]

Азот[уреди | уреди извор]

Мезопелагиската зона, област на значително дишење и реминерализација на органски честички, генерално е богата со хранливи материи. Ова е во спротивност со прекриената еуфотична зона, која често е ограничена со хранливи материи. Областите со низок кислород, како што е минималната кислородна зона (МКЗ), се клучна област на денитрификација од прокариотите, хетеротрофни патишта во кои нитратот се претвора во азотен гас, што резултира со губење на реактивен азот во океанскиот резервоар.[8] На субоксичниот интерфејс што се појавува на работ на МКЗ, нитритот и амониумот може да се спојат за да се произведе азотен гас преку анамокс, исто така отстранувајќи го азот од биолошки достапниот базен.

Биологија[уреди | уреди извор]

Сонарски одатоци. Зелениот слој во водената колона е длабокиот распрскувачки слој на мезопелагичен зоопланктон и риба што вертикално мигрира.
Илустрација на Чарлс Фредерик Носител на разни биолуминисцентни риби кои живеат во мезопелагиската зона

Иако дел од светлината продира во мезопелагиската зона, таа е недоволна за фотосинтеза. Биолошката заедница на Мезопелагиската зона се прилагоди на средина со слаба осветленост и слаба храна.[16] Ова е многу ефикасен екосистем со многу организми кои ја рециклираат органската материја што тоне од епипелагичната зона[17] што резултира со многу малку органски јаглерод што го прави до подлабоките води на океаните. Општите видови на форми на живот пронајдени се тревопасни животни, детритивори кои се хранат со мртви организми и фекални пелети и месојади кои се хранат со тие детритивори .[16] Многу организми во мезопелагиската зона се движат нагоре во епипелагичната зона ноќе и се повлекуваат во мезопелагиската зона во текот на денот, што е познато како дневна вертикална миграција.[8] Затоа, овие мигратори можат да ги избегнуваат визуелните предатори во текот на денот и да се хранат ноќе, додека некои од нивните предатори мигрираат и ноќе за да го следат пленот. Има толку многу биомаса во оваа миграција што операторите на сонари во Втората светска војна редовно погрешно го толкуваат сигналот што го враќа овој дебел слој планктон како лажно морско дно.[18]

Вирусна и микробна екологија[уреди | уреди извор]

Многу малку се знае за микробната заедница на мезопелагичната зона бидејќи е тежок дел од океанот за проучување. Неодамнешната работа со користење на ДНК од примероци од морска вода ја нагласила важноста на улогата на вирусите и микробите во рециклирањето на органската материја од површинскиот океан, позната како микробна јамка. Овие многу микроби можат да ја добијат својата енергија од различни метаболички патишта.[19] Некои од нив се автотрофи, хетеротрофи, а студија од 2006 година дури открила и хемоавтотрофи.[19] Овој хемоавтотрофен Archaea crenarchaeon Candidatus може да го оксидира амониумот како нивен извор на енергија без кислород, што би можело значително да влијае на циклусите на азот и јаглерод.[19] Една студија проценува дека овие бактерии кои оксидираат амониум, кои се само 5% од микробната популација, можат годишно да заробат 1,1 Gt органски јаглерод.[20]

Микробната биомаса и разновидноста обично се намалуваат експоненцијално со длабочината во мезопелагичната зона, следејќи го општиот пад на храната одозгора.[8] Составот на заедницата варира во зависност од длабочините во мезопелагиката бидејќи различни организми се развиваат за различни светлосни услови.[8] Микробната биомаса во мезопелагиите е поголема на повисоки географски широчини и се намалува кон тропските предели, што веројатно е поврзано со различните нивоа на продуктивност во површинските води.[8] Сепак, вирусите се многу застапени во мезопелагичната зона, со околу 10 10 - 10 12 на секој кубен метар, што е прилично униформно низ целата мезопелагиска зона.[8]

Шлемова медуза, Periphylla periphylla

Екологија на зоопланктон[уреди | уреди извор]

Мезопелагичната зона е домаќин на разновидна зоопланктонска заедница. Вообичаениот зоопланктон вклучува копеподи, медуза, сифонофори, ларви, цефалоподи и птероподи.[8] Храната е генерално дефицитарна во мезопелагиите, така што предаторите мора да бидат ефикасни во фаќањето храна. Се смета дека желатинозните организми играат важна улога во екологијата на мезопелагичните и се вообичаени предатори.[21] Иако претходно се сметало дека се пасивни предатори кои само се движат низ водната колона, медузата би можела да биде поактивен предатор. Едно истражување покажало дека медузата со шлем Periphylla periphylla покажува социјално однесување и може да се најдат во длабочина и да формираат групи.[21] Ваквото однесување претходно се припишувало на парењето, но научниците шпекулираат дека ова би можело да биде стратегија за хранење за да се дозволи група медузи да ловат заедно.[21]

Длабоко море, Gnathophausia spp.

Мезопелагискиот зоопланктон има уникатни прилагодувања за слаба осветленост. Биолуминисценцијата е многу честа стратегија во многу зоопланктони. Се смета дека ова производство на светлина функционира како форма на комуникација помеѓу истомислениците, привлекувањето плен, одвраќањето на пленот и/или стратегијата за репродукција.[8] Друга вообичаена адаптација се подобрените светлосни органи, или очи, што е вообичаено кај крилот и ракчињата, за да можат да ја искористат ограничената светлина.[16] Некои октоподи и крилови дури имаат цевчести очи кои гледаат нагоре во водната колона.[18]

Повеќето животни процеси, како стапките на раст и репродуктивните стапки, се побавни во мезопелагиката.[16] Се покажало дека метаболичката активност се намалува со зголемување на длабочината и намалување на температурата во средини со постудени води.[22] На пример, мисидот сличен на мезопелагичните ракчиња, Gnathophausia ingens, живее од 6,4 до 8 години, додека сличните бентосни ракчиња живеат само 2 години.[16]

Екологија на риби[уреди | уреди извор]

Мезопелагичната зона е дом на значителен дел од вкупната светска биомаса на риби.[2] Мезопелагичните риби се наоѓаат на глобално ниво, со исклучоци во Арктичкиот Океан.[9] Студијата од 1980 година покажува дека биомасата на мезопелагичната риба е околу една милијарда тони.[23] Потоа, една студија од 2008 година ја проценила светската биомаса на морска риба помеѓу 0,8 и 2 милијарди тони.[24] Една понова студија заклучила дека мезопелагичната риба може да има биомаса од 10 милијарди тони, што е еквивалентно на околу 100 пати повеќе од годишниот улов на традиционалниот риболов од околу 100 милиони метрички тони.[25][26] Сепак, има многу несигурност во оваа проценка на биомасата.[2] Ова океанско царство би можело да го содржи најголемиот риболов во светот и постои активен развој за оваа зона да стане комерцијален риболов.[9]

Миктофиди

Во моментов има триесет фамилии на познати мезопелагични риби.[27] Една од доминантните риби во мезопелагичната зона се рибите-фенери (<i>Myctophidae</i>), кои вклучуваат 245 видови дистрибуирани меѓу 33 различни родови.[23] Тие имаат истакнати фотофори долж нивната вентрална страна. Gonostomatidae, или bristlemouth, се исто така вообичаени мезопелагични риби. Тие би можело да бидат најзастапениот 'рбетник на Земјата, со бројки од стотици трилиони до квадрилиони.[28]

Мезопелагичните риби се тешки за проучување поради нивната единствена анатомија. Многу од овие риби имаат пливачки меури за да им помогнат да ја контролираат нивната пловност, што го отежнува нивното земање примероци бидејќи тие комори исполнети со гас обично пукаат кога рибите се креваат во мрежите и рибите умираат.[29] Научниците од Калифорнија постигнале напредок во земање примероци од мезопелагични риби со тоа што развиле потопна комора која може да ги одржува рибите живи на патот до површината под контролирана атмосфера и притисок.[29] Пасивен метод за да се процени изобилството на мезопелагичните риби е со ехозвук да се лоцира „слојот на длабоко расејување“ низ задното расејување добиено од овие акустични звучници.[17] Студија од 2015 година сугерира дека некои области имаат опаѓање на изобилството на мезопелагични риби, вклучително и крајбрежјето на Јужна Калифорнија, користејќи долгорочна студија која датира од 1970-тите.[30] Видовите со ладна вода биле особено ранливи на опаѓање.[30]

Rhycherus filamentosus

Мезопелагичните риби се прилагодени на средина со слаба осветленост. Многу риби се црни или црвени, бидејќи овие бои изгледаат темни поради ограничената пенетрација на светлината во длабочина.[16] Некои риби имаат редови фотофори, мали органи кои произведуваат светлина, на нивната долна страна за да ја имитираат околината.[16] Другите риби имаат огледални тела кои се под агол за да ги рефлектираат околните океански бои со слаба осветленост и ја штитат рибата од пронаоѓање, додека друга адаптација е засенчување каде рибите имаат светли бои на вентралната страна и темни бои на грбната страна.[16]

Храната е често ограничена и нерасположена во мезопелагиката, што доведува до прилагодување на исхраната. Вообичаените адаптации што рибите може да ги имаат вклучуваат чувствителни очи и огромни вилици за засилено и опортунистичко хранење.[28] Рибите исто така се генерално мали за да ја намалат потребата од енергија за раст и формирање на мускулите.[16] Други адаптации за хранење вклучуваат вилици кои можат да се откачат, еластични грла и масивни, долги заби.[16] Некои предатори развиваат биолуминисцентни мамки, која може да привлече плен, додека други реагираат на притисок или хемиски знаци наместо да се потпираат на видот.[16]

Човечки влијанија[уреди | уреди извор]

Загадување[уреди | уреди извор]

Морски отпадоци[уреди | уреди извор]

Пластичните пелети се вообичаена форма на морски отпад

Морските остатоци, особено во пластична форма, се пронајдени во секој океански слив и имаат широк опсег на влијанија врз морскиот свет.[31]

Едно од најкритичните прашања е голтање на пластични остатоци, особено микропластика.[32] Многу мезопелагични видови риби мигрираат во површинските води за да се насладуваат со нивните главни видови плен, зоопланктонот и фитопланктонот, кои се мешаат со микропластика во површинските води. Дополнително, истражувањата покажале дека дури и зоопланктонот самите ја троши микропластиката.[33] Мезопелагичните риби играат клучна улога во енергетската динамика, што значи дека обезбедуваат храна за голем број предатори, вклучувајќи птици, поголеми риби и морски цицачи. Концентрацијата на оваа пластика има потенцијал да се зголеми, така што би можеле да се контаминираат и економски поважни видови.[34] Концентрацијата на пластичните остатоци кај мезопелагичните популации може да варира во зависност од географската локација и концентрацијата на морски отпад што се наоѓа таму. Во 2018 година, приближно 73% од приближно 200 риби земени во Северен Атлантик консумирале пластика.[35]

Биоакумулација[уреди | уреди извор]

Биоакумулацијата (акумулација на одредена супстанција во масното ткиво) и биозголемувањето (процесот во кој концентрацијата на супстанцијата расте додека се зголемува низ синџирот на исхрана) се сè поголеми проблеми во мезопелагичната зона.[36] Живата во рибите може да се проследи наназад во комбинација на антрополошки фактори (како што е ископ на јаглен) покрај природните фактори. Живата е особено важен биоакумулациски загадувач бидејќи нејзината концентрација во мезопелагичната зона се зголемува побрзо отколку во површинските води.[37] Неорганската жива се јавува при антропогени атмосферски емисии во нејзината гасовита елементарна форма, која потоа се оксидира и може да се депонира во океанот.[38] Откако таму, оксидираната форма може да се претвори во метил жива, што е нејзината органска форма.[38] Истражувањата сугерираат дека сегашните нивоа на антропогените емисии нема да се балансираат помеѓу атмосферата и океанот во период од децении до векови,[39] што значи дека можеме да очекуваме сегашните концентрации на жива во океанот да продолжат да растат. Живата е моќен невротоксин и претставува здравствени ризици за целата прехранбена мрежа, надвор од мезопелагичните видови што ја консумираат. Многу од мезопелагичните видови, како што се миктофидите, кои ја прават нивната вертикална миграција кон површинските води, можат да го пренесат невротоксинот кога ќе ги консумираат пелагичните риби, птиците и цицачите.[40]

Риболов[уреди | уреди извор]

Рибино брашно во прав

Историски гледано, има неколку примери на напори за комерцијализација на мезопелагиската зона поради ниската економска вредност, техничката изводливост и влијанијата врз животната средина.[23] Додека биомасата може да биде изобилна, видовите риби на длабочина се генерално помали по големина и побавно се размножуваат.[23] Риболовот со големи мрежи за трали претставува закана за висок процент на пропратен улов, како и потенцијални влијанија врз процесите на циклус на јаглерод.[23] Дополнително, бродовите кои се обидуваат да стигнат до продуктивни мезопелагични региони бараат прилично долги патувања на брегот.[41] Во 1977 година, советскиот риболов е отворен, но затворен помалку од 20 години подоцна поради нискиот комерцијален профит, додека јужноафриканскиот риболов се затворил во средината на 1980-тите поради тешкотиите во преработката поради високата содржина на масло во рибата.[42]

Со оглед на тоа што биомасата во мезопелагијата е толку изобилна, има зголемен интерес да се утврди дали овие популации би можеле да бидат од економска употреба во други сектори освен директна човечка потрошувачка. На пример, се сугерира дека големото изобилство на риби во оваа зона потенцијално би можело да ја задоволи побарувачката за рибино брашно и хранливи материи.[23] Со растечката глобална популација, побарувачката за рибино брашно за поддршка на растечката индустрија за аквакултура е висока. Постои потенцијал за економски исплатлива жетва. На пример, 5 милијарди тони мезопелагична биомаса може да резултира со производство на околу 1,25 милијарди тони храна за човечка исхрана.[23] Дополнително, побарувачката за хранливи производи, исто така, рапидно расте, што произлегува од популарната човечка конзумација на Омега-3 масни киселини, како и од индустријата за аквакултура која бара специфично морски масло за добиточна храна.[23] Рибите фенери се од голем интерес за пазарот на аквакултура, бидејќи се особено богати со масни киселини.[43]

Климатска промена[уреди | уреди извор]

Мезопелагискиот регион игра важна улога во глобалниот јаглероден циклус, бидејќи е област каде што се вдишува најголемиот дел од површинската органска материја.[8] Мезопелагичните видови, исто така, добиваат јаглерод за време на нивната вертикална миграција за да се хранат во површинските води и го пренесуваат тој јаглерод до длабокото море кога ќе умрат.[8] Се проценува дека мезопелагичните циклуси меѓу 5 и 12 милијарди тони јаглерод диоксид од атмосферата годишно, а до неодамна оваа проценка не била вклучена во многу климатски модели.[3] Тешко е да се квантифицираат ефектите од климатските промени врз мезопелагиската зона како целина, бидејќи климатските промени немаат униформни влијанија географски. Истражувањата сугерираат дека во затоплувачките води, сè додека има соодветни хранливи материи и храна за рибите, мезопелагичната биомаса всушност може да се зголеми поради повисоката трофичка ефикасност и зголемениот метаболизам предизвикан од температурата.[44] Меѓутоа, бидејќи затоплувањето на океаните нема да биде униформно низ глобалната мезопелагиска зона, се предвидува дека некои области всушност може да се намалат во биомасата на рибите, додека други да се зголемат.[44]

Стратификацијата на водните столбови, исто така, најверојатно ќе се зголеми со затоплувањето на океаните и климатските промени.[3] Зголемената стратификација на океаните го намалува внесувањето на хранливи материи од длабокиот океан во еуфотичната зона што резултира со намалување и на нето примарното производство и на тонење на честичките.[3] Дополнителните истражувања сугерираат дека поместувањата во географскиот опсег на многу видови, исто така, може да се случат со затоплување, при што многу од нив се поместуваат кон полот.[45] Комбинацијата на овие фактори потенцијално може да значи дека како што глобалните океански басени продолжуваат да се загреваат, би можеле да има области во оваа зона кои ќе го зголемат биоразновидноста и богатството на видовите, додека опаѓање во други области, особено оддалечувањето од екваторот.[45]

Истражување[уреди | уреди извор]

ROV „Херкулес“ (IFE/URI/NOAA) за време на лансирањето во 2005 година.

Има недостиг од знаење за мезопелагичната зона, така што истражувачите почнале да развиваат нова технологија за истражување и примерок на оваа област. Океанографската институција <i>Woods Hole</i> (WHOI), НАСА и Норвешкиот институт за морски истражувања работат на проекти за подобро разбирање на оваа зона во океанот и нејзиното влијание врз глобалниот циклус на јаглерод. Традиционалните методи на земање примероци како мрежите се покажале како несоодветни бидејќи ги плашат суштествата поради бранот на притисок формиран од влечената мрежа и светлината произведена од биолуминисцентните видови фатени во мрежата. Мезопелагиската активност најпрво била истражена со употреба на сонар бидејќи враќањето отскокнува од планктони и риби во водата. Сепак, има многу предизвици со акустичните методи на истражување и претходните истражувања процениле грешки во измерените количини на биомаса до три реда на големина.[9] Ова се должи на неточното вклучување на длабочината, дистрибуцијата на големината на видовите и акустичните својства на видот. Норвешкиот Институт за морски истражувања лансирал истражувачки брод по име д-р Фридтјоф Нансен за да ја испита мезопелагиската активност со помош на сонар, со фокус на одржливоста на риболовните операции.[46] За да се надминат предизвиците со кои се соочува со акустично земање примероци, WHOI развива подводно возило управувано од далечина и роботи (Deep-See, Mesobot и Snowclops) кои се способни попрецизно да ја проучуваат оваа зона во посветен напор наречен проект Ocean Twilight Zone што започнал во август 2018 година[28]

Откривање[уреди | уреди извор]

Длабокиот распрскувачки слој често го карактеризира мезопелагичната зона поради високата количина на биомаса што постои во регионот.[44] Акустичниот звук испратен во океанот се одбива од честичките и организмите во водената колона и враќа силен сигнал. Регионот првично бил откриен од американски истражувачи за време на Втората светска војна во 1942 година за време на истражување подморници прекусонар. Сонарот во тоа време не можел да навлезе под оваа длабочина поради големиот број суштества кои ги попречувале звучните бранови.[3] Невообичаено е да се детектираат длабоки расејувачки слоеви под 1000 метри. До неодамна, сонарот бил доминантна метода за проучување на мезопелагичната зона.[44]

Експедицијата за Маласпина била научна потрага предводена од Шпанија во 2011 година за да се добие подобро разбирање за состојбата на океанот и различноста во длабоките океани.[47] Собраните податоци, особено преку сонарни набљудувања, покажале дека проценката на биомасата во мезопелагичната зона е помала отколку што се сметало претходно.[48]

Deep-See[уреди | уреди извор]

WHOI моментално работи на проект за карактеризирање и документирање на пелагичниот екосистем. Тие развиле уред со име Deep-See со тежина од приближно 700 кг, кој е дизајниран да се влече зад истражувачки брод.[3] Deep-See е способен да достигне длабочини до 2000 метри и може да ја процени количината на биомаса и биоразновидноста во овој мезопелагичен екосистем. Deep-See е опремен со камери, сонари, сензори, уреди за собирање примероци од вода и систем за пренос на податоци во реално време.[46]

Месобот[уреди | уреди извор]

WHOI соработува со Институтот за истражување на аквариумот Монтереј Беј (MBARI), Универзитетот Стенфорд и Универзитетот во Тексас, за да развие мал автономен робот, Месобот, со тежина од приближно 75 килограми.[3][49] Месобот е опремен со камери со висока дефиниција за следење и снимање на мезопелагични видови при нивната секојдневна миграција во подолги временски периоди. Потиснувачите на роботот се дизајнирани така што да не го нарушуваат животот во мезопелагијата што ја набљудува.[3] Традиционалните уреди за собирање примероци не успеваат да ги зачуваат организмите заробени во мезопелагичната зона поради големата промена на притисокот поврзана со површината. Месобот, исто така, има уникатен механизам за земање примероци кој е способен да ги одржува во живот организмите за време на нивното искачување. Првото поморско тестирање на овој уред се очекувало да биде во 2019 година.

МИНИОНС[уреди | уреди извор]

Друг мезопелагичен робот развиен од WHOI се MINIONS. Овој уред се спушта по водната колона и прави слики од количината и пренос на големината на морскиот снег на различни длабочини. Овие ситни честички се извор на храна за други организми, па затоа е важно да се следат различните нивоа на морскиот снег за да се карактеризираат процесите на циклус на јаглерод помеѓу површинскиот океан и мезопелагијата.[3]

SPLAT камера[уреди | уреди извор]

Океанографскиот институт Харбор Бранч ја развил техниката за анализа на просторни планктони (SPLAT) за да ги идентификува и мапира моделите на пренос на биолуминисцентните планктони. Различните биолуминисцентни видови произведуваат уникатен блиц што му овозможува на SPLAT да ги разликува карактеристиките на блицот на секој вид и потоа да ги мапира нивните 3-димензионални модели.[50] Неговата намена не била за истражување на мезопелагичната зона, иако е способна да ги следи моделите на движење на биолуминисцентните видови за време на нивните вертикални миграции. Би било интересно да се примени оваа техника на мапирање во мезопелагичната зона за да се добијат повеќе информации за дневните вертикални миграции што се случуваат во оваа зона на океанот.

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. 1,0 1,1 1,2 del Giorgio, Paul A.; Duarte, Carlos M. (28 November 2002). „Respiration in the open ocean“. Nature. 420 (6914): 379–384. Bibcode:2002Natur.420..379D. doi:10.1038/nature01165. PMID 12459775.
  2. 2,0 2,1 2,2 ICES (2021). „Working Group on Zooplankton Ecology (WGZE)“. doi:10.17895/ices.pub.7689. Наводот journal бара |journal= (help) CC-BY icon.svg Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „ICES2021“ е зададен повеќепати со различна содржина.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 „The mesopelagic: Cinderella of the oceans“. The Economist (англиски). Посетено на 2018-11-06.
  4. Hackett, Jon; Harrington, Seán, уред. (2018-02-02). Beasts of the Deep. John Libbey Publishing. doi:10.2307/j.ctt20krz85. ISBN 9780861969395.
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 L., Talley, Lynne D. Emery, William J. Pickard, George (2012). Descriptive physical oceanography : an introduction. Academic Press. ISBN 9780750645522. OCLC 842833260.
  6. „NOAA Ocean Explorer: Sounds in the Sea 2001: diagram of how sound travels underwater“. oceanexplorer.noaa.gov. Посетено на 2018-11-18.
  7. 7,0 7,1 7,2 „History of the SOFAR Channel – Discovery of Sound in the Sea“. dosits.org (англиски). 2016-07-12. Посетено на 2018-11-27.
  8. 8,00 8,01 8,02 8,03 8,04 8,05 8,06 8,07 8,08 8,09 8,10 8,11 8,12 8,13 8,14 8,15 Robinson, Carol; Steinberg, Deborah K.; Anderson, Thomas R.; Arístegui, Javier; Carlson, Craig A.; Frost, Jessica R.; Ghiglione, Jean-François; Hernández-León, Santiago; Jackson, George A. (August 2010). „Mesopelagic zone ecology and biogeochemistry – a synthesis“ (PDF). Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 57 (16): 1504–1518. Bibcode:2010DSRII..57.1504R. doi:10.1016/j.dsr2.2010.02.018.
  9. 9,0 9,1 9,2 9,3 Davison, Peter C.; Koslow, J. Anthony; Kloser, Rudy J. (2015-02-19). „Acoustic biomass estimation of mesopelagic fish: backscattering from individuals, populations, and communities“. ICES Journal of Marine Science (англиски). 72 (5): 1413–1424. doi:10.1093/icesjms/fsv023. ISSN 1095-9289.
  10. Hidaka, Kiyotaka; Kawaguchi, Kouichi; Murakami, Masahiro; Takahashi, Mio (August 2001). „Downward transport of organic carbon by diel migratory micronekton in the western equatorial Pacific“. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 48 (8): 1923–1939. doi:10.1016/s0967-0637(01)00003-6. ISSN 0967-0637.
  11. Ariza, A.; Garijo, J.C.; Landeira, J.M.; Bordes, F.; Hernández-León, S. (2015). „Migrant biomass and respiratory carbon flux by zooplankton and micronekton in the subtropical northeast Atlantic Ocean (Canary Islands)“. Progress in Oceanography. 134: 330–342. Bibcode:2015PrOce.134..330A. doi:10.1016/j.pocean.2015.03.003. ISSN 0079-6611.
  12. Fowler, Scott W; Knauer, George A (January 1986). „Role of large particles in the transport of elements and organic compounds through the oceanic water column“. Progress in Oceanography. 16 (3): 147–194. Bibcode:1986PrOce..16..147F. doi:10.1016/0079-6611(86)90032-7. ISSN 0079-6611.
  13. 13,0 13,1 13,2 Buesseler, Ken O.; Lamborg, Carl H.; Boyd, Philip W.; Lam, Phoebe J.; Trull, Thomas W.; Bidigare, Robert R.; Bishop, James K. B.; Casciotti, Karen L.; Dehairs, Frank (2007-04-27). „Revisiting Carbon Flux Through the Ocean's Twilight Zone“. Science (англиски). 316 (5824): 567–570. Bibcode:2007Sci...316..567B. CiteSeerX 10.1.1.501.2668. doi:10.1126/science.1137959. ISSN 0036-8075. PMID 17463282.
  14. Sanders, Richard J.; Henson, Stephanie A.; Martin, Adrian P.; Anderson, Tom R.; Bernardello, Raffaele; Enderlein, Peter; Fielding, Sophie; Giering, Sarah L. C.; Hartmann, Manuela (2016). „Controls over Ocean Mesopelagic Interior Carbon Storage (COMICS): Fieldwork, Synthesis, and Modeling Efforts“. Frontiers in Marine Science (англиски). 3. doi:10.3389/fmars.2016.00136. ISSN 2296-7745.
  15. Reinthaler, Thomas; van Aken, Hendrik M.; Herndl, Gerhard J. (2010-08-15). „Major contribution of autotrophy to microbial carbon cycling in the deep North Atlantic's interior“. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 57 (16): 1572–1580. Bibcode:2010DSRII..57.1572R. doi:10.1016/j.dsr2.2010.02.023. ISSN 0967-0645.
  16. 16,00 16,01 16,02 16,03 16,04 16,05 16,06 16,07 16,08 16,09 16,10 Miller, Charles B. (2004). Biological Oceanography. Oxford, UK: Blackwell Publishing. стр. 232–245. ISBN 978-0-632-05536-4.
  17. 17,0 17,1 Hays, Graeme C. (2003). „A review of the adaptive significance and ecosystem consequences of zooplankton diel vertical migrations“. Hydrobiologia (англиски). 503 (1–3): 163–170. doi:10.1023/b:hydr.0000008476.23617.b0. ISSN 0018-8158.
  18. 18,0 18,1 Taonga, New Zealand Ministry for Culture and Heritage Te Manatu. „2. – Deep-sea creatures – Te Ara Encyclopedia of New Zealand“ (англиски). Посетено на 2018-11-26.
  19. 19,0 19,1 19,2 Ingalls, Anitra E.; Shah, Sunita R.; Hansman, Roberta L.; Aluwihare, Lihini I.; Santos, Guaciara M.; Druffel, Ellen R. M.; Pearson, Ann (2006-04-25). „Quantifying archaeal community autotrophy in the mesopelagic ocean using natural radiocarbon“. Proceedings of the National Academy of Sciences (англиски). 103 (17): 6442–6447. doi:10.1073/pnas.0510157103. ISSN 0027-8424. PMC 1564200. PMID 16614070.
  20. Sciences, Bigelow Laboratory for Ocean. „Dark Ocean Bacteria Discovered to Play Large Role in Carbon Capture - Bigelow Laboratory for Ocean Sciences“. www.bigelow.org. Посетено на 2018-11-26.
  21. 21,0 21,1 21,2 Kaartvedt, Stein; Ugland, Karl I.; Klevjer, Thor A.; Røstad, Anders; Titelman, Josefin; Solberg, Ingrid (2015-06-11). „Social behaviour in mesopelagic jellyfish“. Scientific Reports (англиски). 5 (1): 11310. Bibcode:2015NatSR...511310K. doi:10.1038/srep11310. ISSN 2045-2322. PMC 4464149. PMID 26065904.
  22. Frost, Jessica R.; Denda, Anneke; Fox, Clive J.; Jacoby, Charles A.; Koppelmann, Rolf; Nielsen, Morten Holtegaard; Youngbluth, Marsh J. (2011-10-12). „Distribution and trophic links of gelatinous zooplankton on Dogger Bank, North Sea“. Marine Biology. 159 (2): 239–253. doi:10.1007/s00227-011-1803-7. ISSN 0025-3162.
  23. 23,0 23,1 23,2 23,3 23,4 23,5 23,6 23,7 John, St; A, Michael; Borja, Angel; Chust, Guillem; Heath, Michael; Grigorov, Ivo; Mariani, Patrizio; Martin, Adrian P.; Santos, Ricardo S. (2016). „A Dark Hole in Our Understanding of Marine Ecosystems and Their Services: Perspectives from the Mesopelagic Community“. Frontiers in Marine Science (англиски). 3. doi:10.3389/fmars.2016.00031. ISSN 2296-7745.
  24. Wilson, R. W.; Millero, F. J.; Taylor, J. R.; Walsh, P. J.; Christensen, V.; Jennings, S.; Grosell, M. (16 January 2009). „Contribution of Fish to the Marine Inorganic Carbon Cycle“. Science. 323 (5912): 359–362. Bibcode:2009Sci...323..359W. doi:10.1126/science.1157972. PMID 19150840.
  25. „Ninety-five per cent of world's fish hide in mesopelagic zone“. Посетено на 2018-11-26.
  26. Irigoien X, et al., "Large mesopelagic fishes biomass and trophic efficiency in the open ocean." In> Nat Commun. 2014 Feb 10;5:3271. DOI: 10.1038/ncomms4271.
  27. Encyclopedia of Ocean Sciences: Marine biology. Steele, John H. (изд. 2nd.). London: Academic Press. 2009. ISBN 9780123757241. OCLC 501069621.CS1-одржување: others (link)
  28. 28,0 28,1 28,2 „Visitors From the Ocean's Twilight Zone“ (англиски). Посетено на 2018-11-28.
  29. 29,0 29,1 „This Invention Helps Deep-Dwelling Fish Journey to the Surface“. 2018-06-05. Посетено на 2018-11-27.
  30. 30,0 30,1 Koslow, J. Anthony; Miller, Eric F.; McGowan, John A. (2015-10-28). „Dramatic declines in coastal and oceanic fish communities off California“. Marine Ecology Progress Series (англиски). 538: 221–227. Bibcode:2015MEPS..538..221K. doi:10.3354/meps11444. ISSN 0171-8630.
  31. Cózar, Andrés; Echevarría, Fidel; González-Gordillo, J. Ignacio; Irigoien, Xabier; Úbeda, Bárbara; Hernández-León, Santiago; Palma, Álvaro T.; Navarro, Sandra; García-de-Lomas, Juan (2014-07-15). „Plastic debris in the open ocean“. Proceedings of the National Academy of Sciences (англиски). 111 (28): 10239–10244. Bibcode:2014PNAS..11110239C. doi:10.1073/pnas.1314705111. ISSN 0027-8424. PMC 4104848. PMID 24982135.
  32. Cole, Matthew; Lindeque, Pennie; Halsband, Claudia; Galloway, Tamara S. (2011-12-01). „Microplastics as contaminants in the marine environment: A review“. Marine Pollution Bulletin (англиски). 62 (12): 2588–2597. doi:10.1016/j.marpolbul.2011.09.025. ISSN 0025-326X. PMID 22001295. |hdl-access= бара |hdl= (help)
  33. Cole, Matthew; Lindeque, Pennie; Fileman, Elaine; Halsband, Claudia; Goodhead, Rhys; Moger, Julian; Galloway, Tamara S. (2013-06-06). „Microplastic Ingestion by Zooplankton“ (PDF). Environmental Science & Technology (англиски). 47 (12): 6646–6655. Bibcode:2013EnST...47.6646C. doi:10.1021/es400663f. ISSN 0013-936X. PMID 23692270.
  34. Davison, Peter; Asch, Rebecca G. (2011-06-27). „Plastic ingestion by mesopelagic fishes in the North Pacific Subtropical Gyre“. Marine Ecology Progress Series (англиски). 432: 173–180. Bibcode:2011MEPS..432..173D. doi:10.3354/meps09142. ISSN 0171-8630.
  35. Wieczorek, Alina M.; Morrison, Liam; Croot, Peter L.; Allcock, A. Louise; MacLoughlin, Eoin; Savard, Olivier; Brownlow, Hannah; Doyle, Thomas K. (2018). „Frequency of Microplastics in Mesopelagic Fishes from the Northwest Atlantic“. Frontiers in Marine Science (англиски). 5. doi:10.3389/fmars.2018.00039. ISSN 2296-7745.
  36. Monteiro, L.R.; Costa, V.; Furness, R.W.; Santos, R.S. (1997). „Mercury concentrations in prey fish indicate enhanced bioaccumulation in mesopelagic environments“. Marine Ecology Progress Series (англиски). 5 (44): 21–25. Bibcode:1996MEPS..141...21M. doi:10.3354/meps141021. ISSN 0967-0653.
  37. Peterson, Sarah H.; Ackerman, Joshua T.; Costa, Daniel P. (2015-07-07). „Marine foraging ecology influences mercury bioaccumulation in deep-diving northern elephant seals“. Proc. R. Soc. B (англиски). 282 (1810): 20150710. doi:10.1098/rspb.2015.0710. ISSN 0962-8452. PMC 4590481. PMID 26085591.
  38. 38,0 38,1 Blum, Joel D.; Popp, Brian N.; Drazen, Jeffrey C.; Anela Choy, C.; Johnson, Marcus W. (2013-08-25). „Methylmercury production below the mixed layer in the North Pacific Ocean“. Nature Geoscience (англиски). 6 (10): 879–884. Bibcode:2013NatGe...6..879B. CiteSeerX 10.1.1.412.1568. doi:10.1038/ngeo1918. ISSN 1752-0894.
  39. Sunderland, Elsie M.; Mason, Robert P. (2007). „Human impacts on open ocean mercury concentrations“. Global Biogeochemical Cycles (англиски). 21 (4): n/a. Bibcode:2007GBioC..21.4022S. doi:10.1029/2006gb002876. ISSN 0886-6236.
  40. Neff, J. M. (2002-04-16). Bioaccumulation in Marine Organisms: Effect of Contaminants from Oil Well Produced Water (англиски). Elsevier. ISBN 9780080527840.
  41. „The Ocean's 'Twilight Zone' Faces Fishing Threat“. Oceans (англиски). Посетено на 2018-11-07.
  42. Prellezo, Raúl (2019). „Exploring the economic viability of a mesopelagic fishery in the Bay of Biscay“. ICES Journal of Marine Science (англиски). 76 (3): 771–779. doi:10.1093/icesjms/fsy001.
  43. Koizumi, Kyoko; Hiratsuka, Seiichi; Saito, Hiroaki (2014). „Lipid and Fatty Acids of Three Edible Myctophids, Diaphus watasei, Diaphus suborbitalis, and Benthosema pterotum: High Levels of Icosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids“. Journal of Oleo Science. 63 (5): 461–470. doi:10.5650/jos.ess13224. ISSN 1345-8957. PMID 24717543.
  44. 44,0 44,1 44,2 44,3 Proud, Roland; Cox, Martin J.; Brierley, Andrew S. (2017). „Biogeography of the Global Ocean's Mesopelagic Zone“. Current Biology. 27 (1): 113–119. doi:10.1016/j.cub.2016.11.003. ISSN 0960-9822. PMID 28017608.
  45. 45,0 45,1 Costello, Mark J.; Breyer, Sean (2017). „Ocean Depths: The Mesopelagic and Implications for Global Warming“. Current Biology. 27 (1): R36–R38. doi:10.1016/j.cub.2016.11.042. ISSN 0960-9822. PMID 28073022.
  46. 46,0 46,1 „What lives in the ocean's twilight zone? New technologies might finally tell us“. Science | AAAS (англиски). 2018-08-22. Посетено на 2018-11-16.
  47. Duarte, Carlos M. (2015-01-28). „Seafaring in the 21St Century: The Malaspina 2010 Circumnavigation Expedition“ (PDF). Limnology and Oceanography Bulletin (англиски). 24 (1): 11–14. doi:10.1002/lob.10008. ISSN 1539-607X.
  48. Irigoien, Xabier; Klevjer, T. A.; Røstad, A.; Martinez, U.; Boyra, G.; Acuña, J. L.; Bode, A.; Echevarria, F.; Gonzalez-Gordillo, J. I. (2014-02-07). „Large mesopelagic fishes biomass and trophic efficiency in the open ocean“. Nature Communications (англиски). 5 (1): 3271. Bibcode:2014NatCo...5.3271I. doi:10.1038/ncomms4271. ISSN 2041-1723. PMC 3926006. PMID 24509953.
  49. „Mesobot“. Woods Hole Oceanographic Institution (англиски). Посетено на 2018-11-16.
  50. Widder, E.A. (October 2002). „SPLAT CAM: mapping plankton distributions with bioluminescent road-kill“. Oceans '02 MTS/IEEE (англиски). 3. IEEE. стр. 1711–1715 vol.3. doi:10.1109/oceans.2002.1191891. ISBN 978-0780375345. Отсутно или празно |title= (help)

Надворешни врски[уреди | уреди извор]