Wissenschaftler nutzen neue Technologien, um die Gesundheit von Menschen in der Tiefe zu untersuchen

10. Mai 2023

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vom Schmidt Ocean Institute

Auch Wissenschaftler an Bord der R/V Falkor des Schmidt Ocean Institute sind von einer Expedition zurückgekehrt, um die Auswirkungen des Klimawandels auf Tiefseekorallen zu untersuchen. Wissenschaftler vom Festland der USA und Puerto Rico fanden in den Gewässern Puerto Ricos eine größere Artenvielfalt als bisher bekannt und haben möglicherweise mehrere vermutete neue Korallenarten identifiziert, indem sie über 300 Proben von 75 verschiedenen Arten sammelten. In den kommenden Monaten werden Forschungsarbeiten durchgeführt, um neue Arten zu identifizieren und zu benennen.

An der 20-tägigen Expedition nahmen Forscher der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), der Lehigh University und der University of Puerto Rico teil. Ziel war es, die Gesundheit mesophotischer Korallen bei schlechten Lichtverhältnissen in einer Tiefe von 200 bis 500 Fuß (60 bis 150 Meter) zu beurteilen. , zu Tiefseekorallen von 60 bis 6.500 Fuß (20 bis 2.000 Meter) unter Verwendung einer neuen Technologie namens SOLARIS, die für Submersible Oceanic Chemiluminescent Analyzer of Reactive Intermediate Species steht.

Dieser Sensor misst Moleküle, die als „reaktive Sauerstoffspezies (ROS)“ bekannt sind und für die Gesundheit aller Lebewesen sowohl lebenswichtig als auch schädlich sind. ROS sind schwer zu quantifizieren, da sie eine kurze Lebensdauer haben und einige in der Meeresumwelt nur 30 Sekunden lang existieren. SOLARIS ist ein Sensor der ersten Generation, der weiterentwickelt und als Rahmen für den Aufbau zukünftiger Technologien zur Bewertung der Meeresgesundheit dienen wird.

Ein früherer Flachwasser-Prototyp, DISCO, half bei der Information von SOLARIS und wurde von Colleen Hansel vom WHOI entwickelt, die als leitende Wissenschaftlerin der Expedition fungierte.

Während allgemein bekannt ist, dass Flachwasserkorallen aufgrund des Klimawandels zu kämpfen haben, ist über die Gesundheit von Korallen in tieferen Gewässern weniger bekannt. Die Forscher untersuchten die Gesundheit von Korallen, indem sie ihre Produktion von ROS-Superoxid und Wasserstoffperoxid maßen – Chemikalien, die Tiere für grundlegende biologische Funktionen wie Fressen und als Reaktion auf Krankheitserreger oder Umweltstress freisetzen.

Das Team stellte fest, dass die Menge an ROS, die von den Korallen rund um Puerto Rico gebildet wurde, je nach Korallenart variierte und wesentlich geringer war als die zuvor im Pazifischen Ozean beobachteten Mengen. Dies könnte wichtige Erkenntnisse darüber liefern, welche Arten und Regionen anfälliger für Stress und veränderte Meeresbedingungen sind.

Erste Ergebnisse in einer kontrollierten Laborumgebung deuten auch darauf hin, dass einige Tiefseekorallen bei Verletzungen Wasserstoffperoxid freisetzen. Dies könnte ein diagnostischer Indikator für Stress sein, den Wissenschaftler bei der schnellen Beurteilung der Gesundheit von Tiefseekorallenökosystemen nutzen könnten.

„Wir glauben, dass reaktive Sauerstoffspezies für die Nahrungsaufnahme und die Abwehr von Krankheitserregern von entscheidender Bedeutung sind“, sagte Hansel. „Wenn diese Chemikalien Korallen schützen, können wir den Korallen möglicherweise dabei helfen, sich vor Stress zu schützen, indem wir die Kontrollen, die ihre Bildung fördern, besser verstehen.“

Die Wissenschaftler nutzten auch den Unterwasserroboter ROV SuBastian des Schmidt Ocean Institute, um die mesophotischen und Tiefseelebensräume zu erkunden, darunter den Whiting Seamount und eine Schlucht südwestlich von Vieques Island, wo das Team 6 Fuß hohe Bambuskorallen beobachtete.

Am Desecheo Ridge, einem Teil des Desecheo National Wildlife Refuge westlich von Puerto Rico, beobachteten Wissenschaftler dichte und vielfältige Korallenarten außerhalb des Meeresschutzgebiets. Das Team entdeckte eine viel größere Korallenvielfalt als zuvor im Desecheo National Wildlife Refuge und den umliegenden Wasserstraßen beobachtet.

Vor dieser Expedition wurde aufgrund der wenigen zuvor durchgeführten Beobachtungen erwartet, dass die Region eine geringe Korallenvielfalt aufweist. Die neuen Erkenntnisse könnten Hinweise auf eine Ausweitung der Meeresschutzgebiete rund um Puerto Rico liefern.

Dies war (auch) die zweite Expedition des neu ins Leben gerufenen Falkor des Schmidt Ocean Institute – eines hochmodernen Meeresforschungsschiffs der Weltklasse, das der internationalen Wissenschaftsgemeinschaft kostenlos zur Verfügung steht, um bahnbrechende Forschungen durchzuführen und neue Technologien zu testen ihre Forschungen und Entdeckungen öffentlich zugänglich machen.

„Durch technologischen Fortschritt katalysiert das Schmidt Ocean Institute die Entdeckungen, die zum Verständnis unseres Ozeans erforderlich sind. Wir freuen uns, beim Testen von Prototypsensoren wie SOLARIS behilflich zu sein“, sagte SOI-Geschäftsführerin Dr. Jyotika Virmani. „Wir halten es auch für wichtig, dass Wissenschaftler und Studenten an Expeditionen teilnehmen, die in den Gewässern ihres Landes stattfinden, und freuen uns, (auch) Forscher aus Puerto Rico an Bord der R/V Falkor begrüßen zu dürfen, um die Wunder zu entdecken, die direkt vor ihrer Küste verborgen liegen.“ ."

Zur Verfügung gestellt vom Schmidt Ocean Institute