深但不荒芜——探索加利福尼亚海岸的深海生态系统

特色图片:一条黄尾岩鱼游过科德尔岸上草莓海葵和水珊瑚主导的粉红色景观。照片:母马而且美国国家海洋和大气管理局

2018年7月，海洋保护研究雷竞技app官方版下载ios所的科学家塞缪尔·格鲁吉亚登上了NOAA的研究船岛田贝尔开始为期两周的探险，探索加州北部海岸的深海珊瑚和海绵栖息地。与NOAA的科德尔银行国家海洋保护区(CBNMS)，大法拉龙国家海洋保护区(GFNMS)，以及海洋应用研究与勘探“，(MARE)，我们的目标是使用远程操作飞行器(ROV)探索和调查脆弱的深水栖息地，ROV是一种移动机器人，系在船上，由船上的飞行员控制。我们的研究最终在三个国家海洋保护区进行柯银行，大法拉,蒙特雷湾．国家海洋保护区项目成立于40多年前，旨在保护美国各地的特殊水下场所，并管理总面积超过60万平方英里的保护区和海洋国家纪念碑。

在加利福尼亚海岸外，这些国家海洋保护区拥有一系列令人难以置信的深海生物，包括冷水珊瑚和海绵，它们为大量相关的鱼类和无脊椎动物物种建立了重要的栖息地结构。这些栖息地可以被认为是海洋中的“原始森林”——它们寿命长，生长缓慢，受到干扰后恢复极其缓慢。在全球范围内，这些脆弱的深海生态系统正面临着越来越多的威胁，包括全球变暖、海洋酸化、脱氧、石油和天然气开采、海底采矿和渔业。在包括加利福尼亚水域在内的许多地区，这些栖息地也受到了底拖网渔业的严重破坏。底拖网渔业沿着海底拖着巨大的网，不分青红皂白地捕捞珊瑚、海绵和鱼类。发现和调查这些不同的栖息地是保护和了解它们脆弱的生态系统的关键一步。

我们的探险队在7月底一个雾蒙蒙的早晨离开了旧金山的码头。在接下来的12天里，我们在海上进行了17次ROV潜水，包括许多完全未开发的区域。我们目睹了一系列令人惊叹的海洋生物，包括海绵、珊瑚、章鱼、岩鱼、鲨鱼、海鸟、鲸鱼和海豚。收集了超过30个底栖生物样本，供日后进行分类鉴定和研究，其中包括一种可能的新珊瑚。一些被调查的地区鱼类的主要栖息地而且岩鱼自然保护区最近或即将作出的管理决定涉及渔业关闭或重新开放-使我们的调查工作对有效的生态系统管理至关重要。在一些地区，这些基线和随后的重复调查使科学家能够更准确地衡量捕鱼和管理行动的影响，提高我们保护这些地区和其他地区的能力。

船从不睡觉。虽然船上的科学家必须这么做，但他们会尽一切努力在海上的每一天都尽可能多地进行研究。由于ROV飞行员数量有限，ROV的操作时间通常限制在每天12小时，但还有其他方法可以收集重要数据。每次潜水后，ROV回到甲板上时，船已经开始向下一个调查地点航行。大多数晚上，NOAA的技术人员都在船上的多波束回声测深仪上工作，这是一种使用特定类型的声纳以非常高的分辨率绘制海底地图的设备。回声探测仪向海底发射一束声波，并测量声波击中海底并反弹回船上所需的时间。这些数据使我们能够以非常高的精度和准确性绘制海底的深度，还为我们提供了后向散射数据，可以深入了解海底沉积物的类型。深度——以及海底的物理特征，如山脊或土丘——和沉积物类型关键因素用于确定珊瑚和海绵是否可能存在，因为它们需要坚硬的基质来招募幼虫，并增强从升高的海底特征中过滤饲料的能力。这些数据对于计划ROV潜水至关重要，增加了我们选择包含珊瑚、海绵和底栖鱼的地点的可能性，而不是深海中占主导地位的泥泞海景。

多波束调查期间收集的海底数据，加上ROV调查期间收集的珊瑚和海绵位置观测数据，可用于定量模拟大面积物种的预期分布。目前只有一小部分深海海底得到了勘探，这主要是由于测量深海的费用和技术困难。目测国家海洋保护区计划管辖的所有60万平方英里当然是不可行的!使问题进一步复杂化的是深海珊瑚和海绵栖息地的稀少和零散性质——它们通常覆盖相对较小的海底区域，在人烟稀少的深海中充当生物多样性的绿洲。雷竞技网站这种分散的分布产生了实际问题，比如知道在哪里规划ROV潜水，对有效管理和保护这些重要的生物资源造成了重大障碍。如果我们甚至不知道深海物种在哪里，我们怎么能充分保护它们呢?这就是栖息地适宜性建模发挥作用的地方。

生境适宜性模型是帮助科学家更好地绘制这些深海生态系统可能被发现区域的工具。该模型将环境数据(如海底特征、水化学和沉积物类型)与已知有人居住的地点联系起来，使我们能够预测在未开发的地区，我们期望在哪里发现新的社区。由于这些模型可以使用有限的实地调查和遥感数据来开发，然后用于预测大面积海底的分布，因此它们在提高我们对深海分布的理解方面特别有用。部分基于在这些过程中收集的数据与MARE一起探险美国雷竞技app官方版下载ios海洋保护研究所(Marine Conservation Institute)正在开发栖息地适宜性模型，以预测整个加州水域冷水珊瑚的分布。这些模型将作为我们在完全未开发地区期望找到这些类群的最佳估计，并将帮助我们选择新的调查地点并为管理决策提供信息。

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