Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Водные слои
   Пелагический
   Photic
   Эпипелагический
   Афотический
   Мезопелагический
   Батипелагический
   Абиссопелагический
   Адопелагический
   Демерсал
   Бентосный
Стратификация
   Пикноклин
   Изопикнальный
   Хемоклин
   Nutricline
   Галоклин
   Термоклин
   Термохалин
Смотрите также

Мезопелагическая зона ( греческий μέσον, средний), также известная как средние пелагическая или сумеречной зона , является частью пелагиал , которая находится между фотической эпипелагиалью и Aphotic батипелагических зонами. [1] Он определяется светом и начинается на глубине, на которой достигает только 1% падающего света, и заканчивается там, где нет света; Глубина этой зоны составляет примерно от 200 до 1000 метров (от 660 до 3300 футов) ниже поверхности океана . [1] Здесь обитает разнообразное биологическое сообщество, в том числе щетиночки ,рыба-капля , биолюминесцентная медуза , гигантский кальмар и множество других уникальных организмов, приспособленных к жизни в условиях низкой освещенности. [2] Он давно пленил воображение ученых, художников и писателей; глубоководные существа занимают видное место в массовой культуре, особенно как злодеи из фильмов ужасов. [3]

Физические условия [ править ]

Пелагические зоны

Мезопелагическая зона включает область резких изменений температуры, солености и плотности, называемую термоклином , галоклином и пикноклином . [1] Температурные колебания велики; от более 20 ° C (68 ° F) в верхних слоях до примерно 4 ° C (39 ° F) на границе с батиальной зоной . [4] Разница в солености меньше, обычно от 34,5 до 35 psu. [4] Плотность составляет от 1023 до 1027 г / кг морской воды. [4]Эти изменения температуры, солености и плотности вызывают стратификацию, которая создает слои океана. Эти разные водные массы влияют на градиенты и смешивание питательных веществ и растворенных газов. Это делает эту зону динамической.

Мезопелагическая зона обладает некоторыми уникальными акустическими особенностями. Канал Sound Fixing and Ranging (SOFAR) , где звук распространяется медленнее всего из-за колебаний солености и температуры, расположен в основании мезопелагической зоны на высоте около 600-1200 метров. [5] Это волноводная зона, где звуковые волны преломляются внутри слоя и распространяются на большие расстояния. [4] Канал получил свое название во время Второй мировой войны, когда ВМС США предложили использовать его в качестве средства спасения жизни. Выжившие после кораблекрушения могли сбросить небольшое взрывное устройство, рассчитанное на время взрыва в канале SOFAR, а затем станции прослушивания могли определить положение спасательного плота. [6] В 1950-х годах ВМС США пытались использовать эту зону для обнаружения советских подводных лодок, создав ряд гидрофонов, названных Системой звукового наблюдения (SOSUS). [6] Океанографы позже использовали эту систему подводного наблюдения, чтобы определить скорость и направление глубин. океанские течения, сбрасывая поплавки SOFAR, которые могут быть обнаружены с помощью массива SOSUS. [6]

Мезопелагическая зона важна для образования водных масс, таких как режим воды . Вода Mode - это водная масса, которая обычно определяется ее вертикально перемешиваемыми свойствами. [4] Он часто образует глубокие смешанные слои на глубине термоклина. [4] Модовая вода в мезопелагической зоне имеет время пребывания в масштабе десятилетий или столетий. [4] Более длительное время переворачивания контрастирует с ежедневной и более короткой чешуей, когда различные животные перемещаются вертикально через зону и опускают различные обломки.

Биогеохимия [ править ]

Углерод [ править ]

Мезопелагическая зона играет ключевую роль в биологическом насосе океана , который вносит свой вклад в океанический углеродный цикл . В биологическом насосе органический углерод вырабатывается в поверхностной эвфотической зоне, где свет способствует фотосинтезу. Часть этой продукции вывозится из приповерхностного перемешанного слоя в мезопелагическую зону. Одним из путей экспорта углерода из эвфотического слоя является опускание частиц, которое может быть ускорено за счет переупаковки органического вещества в фекальные гранулы зоопланктона, балластированные частицы и агрегаты. [7]

В мезопелагической зоне биологический насос играет ключевую роль в круговороте углерода, поскольку в этой зоне в значительной степени преобладает реминерализация органического углерода в виде твердых частиц (POC). Когда часть ВОУ экспортируется из эвфотической зоны , примерно 90% этого ВОУ вдыхается в мезопелагической зоне. [7] Это происходит из-за микробных организмов, которые вдыхают органические вещества и реминерализуют питательные вещества, в то время как мезопелагические рыбы также упаковывают органические вещества в быстро тонущие посылки для более глубокого экспорта. [8]

Другой ключевой процесс, происходящий в этой зоне, - это прямая вертикальная миграция определенных видов, которые перемещаются между эвфотической зоной и мезопелагической зоной и активно переносят твердые частицы органического вещества на глубину. [7] В одном исследовании, проведенном в Экваториальной части Тихого океана, миктофиды в мезопелагической зоне, по оценкам, активно переносят 15-28% пассивных ВОУ, опускающихся на глубину, [9] в то время как исследование около Канарских островов оценило 53% вертикального углерода. поток был обусловлен активным переносом зоопланктона и микронектона. [10] Когда первичная продуктивность высока, вклад активного переноса за счет вертикальной миграции оценивается как сопоставимый с экспортом тонущих частиц. [7]

Образец ловушки для осадка, залив Термаикос, Греция, 2000 г. Стереоскопическое изображение собранного материала с размером пор более 63 мкм. Можно идентифицировать известковые раковины и скелеты планктонных организмов.

Упаковка и опускание частиц [ править ]

Средняя скорость оседания частиц составляет от 10 до 100 м / сутки. [11] Скорость опускания была измерена в проекте VERTIGO (Вертикальный перенос в Мировом океане) с использованием ловушек для определения скорости оседания наносов. [12] Различия в скорости погружения обусловлены различиями в балласте, температуре воды, структуре трофической сети и типах фито- и зоопланктона в разных частях океана. [12] Если материал опускается быстрее, бактерии меньше вдыхают его, перенося больше углерода из поверхностного слоя в океанские глубины. Более крупные фекальные гранулы опускаются быстрее из-за силы тяжести. Более вязкие воды могут замедлить скорость опускания частиц. [12]

Кислород [ править ]

Растворенный кислород необходим для аэробного дыхания, и хотя поверхностный океан обычно богат кислородом из-за атмосферного газообмена и фотосинтеза, мезопелагическая зона не находится в прямом контакте с атмосферой из-за стратификации в основании поверхностного смешанного слоя. . Органическое вещество экспортируется в мезопелагическую зону из вышележащего эвфотического слоя, в то время как минимальный свет в мезопелагической зоне ограничивает фотосинтез. Потребление кислорода из-за дыхания большей части тонущего органического вещества и отсутствия газообмена часто создает зону минимума кислорода (ОМЗ) в мезопелагиали. Мезопелагическая ОМЗ особенно опасна в восточной части тропического Тихого океана и тропической части Индийского океана из-за плохой вентиляции и высоких темпов экспорта органического углерода в мезопелагическую часть.[7] Концентрации кислорода в мезопелагической зоне иногда приводят к субоксическим концентрациям, что затрудняет аэробное дыхание для организмов. [7] В этих бескислородных регионах может происходить хемосинтез, при котором CO 2 и восстановленные соединения, такие как сульфид или аммиак, поглощаются с образованием органического углерода, способствуя накоплению органического углерода в мезопелагических слоях. [13] Этот путь фиксации углерода был оценен как сопоставимый по скорости с вкладом гетеротрофной продукции в этом океаническом царстве. [14]

Азот [ править ]

Мезопелагическая зона, область значительного дыхания и реминерализации органических частиц, обычно богата питательными веществами. Это контрастирует с вышележащей эвфотической зоной, которая часто ограничена питательными веществами. Области с низким содержанием кислорода, такие как OMZ, являются ключевой областью денитрификации прокариотами, гетеротрофными путями, в которых нитраты превращаются в газообразный азот, что приводит к потере в океанический резервуар химически активного азота. [7] На границе субкислоты, которая возникает на краю ОМЗ, нитрит и аммоний могут быть связаны с образованием газообразного азота через анаммокс , а также удаление азота из биологически доступного пула.

Биология [ править ]

Данные сонара. Зеленый слой в водной толще - это глубокий слой рассеянного вертикально мигрирующего мезопелагического зоопланктона и рыб.
Иллюстрация Чарльза Фредерика Холдера различных биолюминесцентных рыб, обитающих в мезопелагической зоне

Хотя некоторое количество света проникает в мезопелагическую зону, его недостаточно для фотосинтеза . Биологическое сообщество мезопелагической зоны приспособилось к низкому освещению и низкому питанию. [15] Это очень эффективная экосистема, в которой многие организмы перерабатывают органическое вещество, опускающееся из эпипелагиали [16], в результате чего очень мало органического углерода попадает в более глубокие воды океана. Общие типы обнаруженных форм жизни - это посещающие днем травоядные животные , детритофаги, питающиеся мертвыми организмами и фекальными гранулами, и плотоядные животные, питающиеся этими детритивными животными . [15] Многие организмы мезопелагической зоны перемещаются вверх вэпипелагиали ночью и отступление в мезопелагиали в течение дня, что известно как прямая вертикальная миграция . [7] Таким образом, эти мигранты могут избегать визуальных хищников в течение дня и питаться ночью, в то время как некоторые из их хищников также мигрируют ночью, чтобы следовать за добычей. В этой миграции так много биомассы, что операторы гидролокаторов во время Второй мировой войны регулярно неверно интерпретировали сигнал, возвращаемый этим толстым слоем планктона, как ложное морское дно. [17]

Вирусная и микробная экология [ править ]

О микробном сообществе мезопелагиали известно очень мало, потому что это трудная для изучения часть океана. Недавняя работа с использованием ДНК из образцов морской воды подчеркнула важность роли вирусов и микробов в переработке органических веществ с поверхности океана, известной как микробная петля . Эти многочисленные микробы могут получать энергию от различных метаболических путей. [18] Некоторые из них являются автотрофами , гетеротрофами , а исследование 2006 года даже обнаружило хемоавтотрофов. [18] Эта хемоавтотрофная архея crenarchaeon Candidatusмогут окислять аммоний как источник энергии без кислорода, что может существенно повлиять на циклы азота и углерода. [18] Согласно одному исследованию, эти окисляющие аммоний бактерии, составляющие лишь 5% микробной популяции, могут ежегодно улавливать 1,1 Гт органического углерода. [19]

Биомасса и разнообразие микробов обычно снижаются экспоненциально с увеличением глубины в мезопелагической зоне, отслеживая общее сокращение количества пищи сверху. [7] Состав сообщества меняется с глубиной в мезопелагиали, поскольку разные организмы эволюционируют для различных условий освещения. [7] Микробная биомасса в мезопелагиали больше в более высоких широтах и ​​уменьшается к тропикам, что, вероятно, связано с разными уровнями продуктивности в поверхностных водах. [7] Однако вирусов очень много в мезопелагической зоне, около 10 10 - 10 12 на каждый кубический метр, что довольно равномерно по всей мезопелагической зоне. [7]

Шлем медузы, Periphylla перифилла

Экология зоопланктона [ править ]

В мезопелагиали обитает разнообразное сообщество зоопланктона. Обычный зоопланктон включает веслоногих ракообразных, криля, медуз, сифонофоров, личинок, головоногих моллюсков и крылоногих моллюсков. [7] Пища в мезопелагической зоне, как правило, скудна, поэтому хищники должны эффективно ловить пищу. Считается, что студенистые организмы играют важную роль в экологии мезопелагических отложений и являются обычными хищниками. [20] Медузы, которые раньше считались пассивными хищниками, просто дрейфующими через толщу воды, могут быть более активными хищниками. Одно исследование показало, что шлемовая медуза Periphylla перифилла проявляет социальное поведение и может находить друг друга на глубине и образовывать группы. [20] Такое поведение ранее приписывалось спариванию, но ученые предполагают, что это может быть стратегия кормления, позволяющая группе медуз охотиться вместе. [20]

Глубоководный мизид, Gnathophausia spp.

Мезопелагический зоопланктон имеет уникальную адаптацию к низкой освещенности. Биолюминесценция - очень распространенная стратегия для многих зоопланктона. Считается, что это световое производство функционирует как форма связи между сородичами, привлечение добычи, сдерживание добычи и / или стратегия воспроизводства. [7] Другой распространенной адаптацией являются улучшенные органы света или глаза, что характерно для криля и креветок, поэтому они могут использовать преимущества ограниченного света. [15] У некоторых осьминогов и криля даже есть трубчатые глаза, которые смотрят вверх в толще воды. [17]

Большинство жизненных процессов, таких как темпы роста и воспроизводства, в мезопелагической зоне протекают медленнее. [15] Было показано, что метаболическая активность снижается с увеличением глубины и понижением температуры в более холодной воде. [21] Например, мезопелагический мизид , похожий на креветок , Gnathophausia ingens , живет от 6,4 до 8 лет, в то время как аналогичные бентосные креветки живут только 2 года. [15]

Экология рыб [ править ]

Мезопелагические рыбы распространены по всему миру, за исключением Северного Ледовитого океана. [8] В мезопелагических слоях обитает значительная часть всей мировой биомассы рыб; одно исследование показало, что мезопелагические рыбы могут составлять 95% от общей биомассы рыб. [22] По другой оценке, биомасса мезопелагических рыб составляет 1 миллиард тонн. [23] В этом океаническом царстве может находиться крупнейший в мире промысел, и эта зона активно развивается, чтобы стать коммерческим промыслом. [8]

Миктофиды (фонарики)

В настоящее время известно тридцать семейств мезопелагических рыб. [24] Одной из доминирующих рыб в мезопелагической зоне являются светлячки (Myctophidae), которые включают 245 видов, распределенных среди 33 различных родов. [23] У них есть заметные фотофоры вдоль брюшной стороны. Gonostomatidae, или щетинорогие, также являются обычными мезопелагическими рыбами. Щетинистый рот может быть самым многочисленным позвоночным на Земле , его численность составляет от сотен триллионов до квадриллионов. [25]

Мезопелагических рыб трудно изучать из-за их уникальной анатомии. У многих из этих рыб есть плавательные пузыри, которые помогают им контролировать свою плавучесть, что затрудняет их выборку, потому что эти заполненные газом камеры обычно лопаются, когда рыба попадает в сети и рыба умирает. [26] Ученые из Калифорнии добились прогресса в отборе проб мезопелагической рыбы, разработав погружную камеру, которая может поддерживать жизнь рыбы на пути к поверхности при контролируемой атмосфере и давлении. [26] Пассивный метод оценки численности мезопелагических рыб - это эхолокация для определения « слоя глубокого рассеяния » через обратное рассеяние, полученное от этих акустических эхолотов. [16] Исследование 2015 года показало, что в некоторых районах произошло сокращение численности мезопелагической рыбы, в том числе у побережья Южной Калифорнии, с использованием долгосрочного исследования, проведенного еще в 1970-х годах. [27] Холодноводные виды были особенно уязвимы для исчезновения. [27]

Рыбка-удильщик с кисточками (Rhycherus filamentosus)

Мезопелагические рыбы приспособлены к условиям низкой освещенности. Многие рыбы черные или красные, потому что эти цвета кажутся темными из-за ограниченного проникновения света на глубину. [15] У некоторых рыб есть ряды фотофоров , маленьких световых органов на нижней стороне, имитирующих окружающую среду. [15] У других рыб есть зеркальные тела, которые расположены под углом, чтобы отражать цвета окружающего океана при слабом освещении и защищать рыбу от видимых, в то время как другая адаптация - затенение, когда рыба имеет светлые цвета на брюшной стороне и темные цвета на спинной стороне. [15]

Пища часто бывает ограниченной и неоднородной в мезопелагической зоне, что приводит к диетической адаптации. Обычные приспособления, которые могут иметь рыбы, включают чувствительные глаза и огромные челюсти для более удобного кормления. [25] Рыба также обычно мала, чтобы снизить потребность в энергии для роста и формирования мышц. [15] Другие приспособления для кормления включают челюсти, которые могут расшатывать шарнир, эластичное горло и массивные длинные зубы. [15] Некоторые хищники разрабатывают биолюминесцентные приманки, такие как удильщик с кисточками , которые могут привлекать добычу, в то время как другие реагируют на давление или химические сигналы вместо того, чтобы полагаться на зрение. [15]

Воздействие человека [ править ]

Загрязнение [ править ]

Морской мусор [ править ]

Пластиковые гранулы - распространенная форма морского мусора

Морской мусор , особенно в пластиковой форме, был обнаружен в каждом океаническом бассейне и оказывает широкий спектр воздействий на морской мир. [28]

Одна из наиболее серьезных проблем - попадание внутрь пластикового мусора, в частности микропластика . [29] Многие виды мезопелагических рыб мигрируют в поверхностные воды, чтобы полакомиться своими основными видами добычи, зоопланктоном и фитопланктоном , которые смешиваются с микропластиком в поверхностных водах. Кроме того, исследования показали, что даже зоопланктон сам потребляет микропластик. [30] Мезопелагические рыбы играют ключевую роль в энергетической динамике, что означает, что они служат пищей ряду хищников, включая птиц, более крупных рыб и морских млекопитающих. Концентрация этих пластмасс может увеличиваться, поэтому более экономически важные виды также могут оказаться загрязненными. [31]Концентрация пластикового мусора в мезопелагических популяциях может варьироваться в зависимости от географического положения и концентрации находящегося там морского мусора. В 2018 году примерно 73% из примерно 200 рыб, отобранных в Северной Атлантике, потребляли пластик. [32]

Биоаккумуляция [ править ]

Биоаккумуляция (накопление определенного вещества в жировой ткани ) и биомагнификация (процесс, при котором концентрация вещества увеличивается по мере продвижения по пищевой цепочке) становятся все более серьезными проблемами в мезопелагической зоне. [33] Ртуть в рыбе , что может быть связано с сочетанием антропологических факторов (таких как добыча угля) в дополнение к естественным факторам. Ртуть является особенно важным загрязнителем биоаккумуляции, поскольку ее концентрация в мезопелагической зоне увеличивается быстрее, чем в поверхностных водах. [34] Неорганическая ртуть присутствует в антропогенных выбросах в атмосферу.в своей газообразной элементарной форме, которая затем окисляется и может осаждаться в океане. [35] Окисленная форма может быть преобразована в метилртуть , которая является ее органической формой. [35] Исследования показывают, что нынешние уровни антропогенных выбросов не будут уравновешиваться между атмосферой и океаном в течение периода от десятилетий до столетий [36], что означает, что мы можем ожидать, что текущие концентрации ртути в океане будут продолжать расти. Ртуть является мощным нейротоксином и представляет опасность для здоровья всей пищевой сети, за исключением мезопелагических видов, которые ее потребляют. Многие мезопелагические виды, такие как миктофиды , совершают длительную вертикальную миграцию.в поверхностные воды могут переносить нейротоксин при потреблении их пелагическими рыбами, птицами и млекопитающими. [37]

Рыбалка [ править ]

Рыбная мука в порошке

Исторически сложилось так, что примеров попыток коммерциализации мезопелагической зоны было немного из-за низкой экономической ценности, технической осуществимости и воздействия на окружающую среду. [23] Хотя биомасса может быть в изобилии, виды рыб на глубине, как правило, меньше по размеру и медленнее воспроизводятся. [23] Промысел с использованием больших траловых сетей представляет угрозу для высокого процента прилова, а также может повлиять на процессы круговорота углерода. [23] Кроме того, судам, пытающимся достичь продуктивных мезопелагических регионов, требуются довольно длительные морские путешествия. [38] В 1977 г. советский промысел.был открыт, но закрыт менее чем через 20 лет из-за низкой коммерческой прибыли, в то время как южноафриканский кошелек промысел закрылся в середине 1980-х годов из-за трудностей с переработкой из-за высокого содержания жира в рыбе. [39]

Поскольку биомасса в мезопелагиали столь велика, возрос интерес к определению того, могут ли эти популяции быть экономически полезными в секторах, отличных от прямого потребления человеком. Например, было высказано предположение, что высокая численность рыбы в этой зоне потенциально может удовлетворить спрос на рыбную муку и нутрицевтики . [23] В связи с ростом мирового населения спрос на рыбную муку для поддержки растущей отрасли аквакультуры высок. Есть потенциал для получения рентабельного урожая. Например, 5 миллиардов тонн мезопелагической биомассы могут привести к производству примерно 1,25 миллиарда тонн продуктов питания для потребления человеком. [23] Кроме того, спрос на нутрицевтики также быстро растет, что связано с популярным потреблением людьми жирных кислот Омега-3 в дополнение к отрасли аквакультуры, которая требует специального морского масла в качестве кормового материала. [23] Фонарь представляет большой интерес для рынка аквакультуры, так как он особенно богат жирными кислотами. [40]

Изменение климата [ править ]

Мезопелагическая область играет важную роль в глобальном углеродном цикле , поскольку это область, где дышит большая часть поверхностного органического вещества . [7] Мезопелагические виды также приобретают углерод во время своей глубокой вертикальной миграции, чтобы питаться в поверхностных водах, и переносят этот углерод в глубокие моря, когда умирают. [7] По оценкам, мезопелагические циклы составляют от 5 до 12 миллиардов тонн углекислого газа из атмосферы в год, и до недавнего времени эта оценка не включалась во многие климатические модели. [2] Трудно количественно оценить влияние изменения климата на мезопелагическую зону в целом, поскольку изменение климата не оказывает однородных географических воздействий. Исследования показывают, что в теплеющих водах, при условии наличия достаточного количества питательных веществ и корма для рыб, мезопелагическая биомасса может фактически увеличиваться из-за более высокой трофической эффективности и увеличения метаболизма, обусловленного температурой . [41] Однако, поскольку потепление океана не будет равномерным во всей глобальной мезопелагической зоне, прогнозируется, что в некоторых районах биомасса рыб может фактически уменьшиться, а в других - увеличиться. [41]

Стратификация водной толщи также, вероятно, увеличится с потеплением океана и изменением климата. [2] Усиление стратификации океана снижает поступление питательных веществ из глубин океана в эвфотическую зону, что приводит к снижению как чистой первичной продукции, так и оседания твердых частиц. [2] Дополнительные исследования показывают, что с потеплением могут происходить сдвиги в географическом ареале многих видов, причем многие из них смещаются к полюсам. [42] Комбинация этих факторов потенциально может означать, что по мере того, как глобальные океанические бассейны продолжают нагреваться, в мезопелагической части могут появиться районы, в которых увеличивается биоразнообразиеи богатство видов, в то время как сокращается в других областях, особенно при удалении от экватора. [42]

Исследования и исследования [ править ]

Научный ROV «Геркулес» (IFE / URI / NOAA) во время запуска в 2005 году. Обратите внимание на набор устройств для отбора проб и роботизированных манипуляторов, которые используются для проведения глубоководных исследований.

Существует нехватка знаний о мезопелагической зоне, поэтому исследователи начали разрабатывать новые технологии для изучения и отбора проб в этой области. Woods Hole океанографического института (WHOI), NASA и Норвежский институт морских исследований все работают над проектами , чтобы получить лучшее понимание этой зоны в океане и его влияние на глобальный углеродный цикл. Традиционные методы отбора проб, такие как сети, оказались неадекватными, потому что они отпугивают существ из-за волны давления, создаваемой буксируемой сетью, и света, производимого биолюминесцентным светом.виды, пойманные в сети. Мезопелагическая активность была впервые исследована с помощью гидролокатора, потому что обратный сигнал отражается от планктона и рыбы в воде. Однако существует много проблем с методами акустической съемки, и предыдущие исследования оценили погрешности в измеренных количествах биомассы до трех порядков величины. [8] Это происходит из-за неточного учета глубины, распределения видов и их акустических свойств. Норвежский институт морских исследований спустил на воду исследовательское судно под названием «Доктор Фритьоф Нансен» для изучения мезопелагической активности с помощью гидролокатора, уделяя особое внимание устойчивости рыболовных операций. [43] Для решения проблем, связанных с акустическим отбором проб, WHOI разрабатывает автомобили с дистанционным управлением.(ROV) и роботы (Deep-See, Mesobot и Snowclops), которые способны более точно изучать эту зону в рамках специального проекта под названием Ocean Twilight Zone , запущенного в августе 2018 года. [25]

Обнаружение и обнаружение [ править ]

Глубокий рассеивающий слой часто характеризует мезопелагический из - за большое количество биомассы , которая существует в этом регионе. [41] Акустический звук, посылаемый в океан, отражается от частиц и организмов в толще воды и возвращает сильный сигнал. Этот регион был впервые обнаружен американскими исследователями во время Второй мировой войны в 1942 году во время противолодочных исследований с помощью гидролокатора . Сонар в то время не мог проникнуть ниже этой глубины из-за большого количества существ, препятствующих звуковым волнам. [2] Глубокие слои рассеяния ниже 1000 м - редкость. До недавнего времени гидролокатор был преобладающим методом изучения мезопелагических отложений. [41]

Маласпин кругосветка экспедиция была испанский под руководством научного поиском в 2011 году , чтобы получить лучшее представление о состоянии океана и разнообразие в глубинах океана. [44] Данные, собранные, в частности, с помощью сонарных наблюдений, показали, что оценка биомассы в мезопелагической зоне была ниже, чем предполагалось ранее. [45]

Deep-See [ править ]

WHOI в настоящее время работает над проектом по описанию и документированию мезопелагической экосистемы. Они разработали устройство Deep-See весом около 700 кг, которое предназначено для буксировки за исследовательским судном. [2] Глубокое море способно достигать глубины до 2000 м и может оценить количество биомассы и биоразнообразия в этой мезопелагической экосистеме. Deep-See оснащена камерами, сонарами, датчиками, устройствами для сбора проб воды и системой передачи данных в реальном времени. [43]

Мезобот [ править ]

WHOI сотрудничает с Исследовательским институтом аквариумов Монтерей-Бей (MBARI), Стэнфордским университетом и Техасским университетом в долине Рио-Гранде для разработки небольшого автономного робота Mesobot весом примерно 75 кг. [2] [46] Мезобот оснащен камерами высокой четкости для отслеживания и записи мезопелагических видов при их ежедневной миграции в течение продолжительных периодов времени. Двигатели робота были спроектированы таким образом, чтобы не мешать жизни в мезопелагической зоне, за которой он наблюдает. [2]Традиционные устройства для сбора образцов не могут сохранить организмы, захваченные в мезопелагической зоне, из-за большого изменения давления, связанного с всплыванием. У мезобота также есть уникальный механизм отбора проб, который позволяет поддерживать живые организмы во время их всплытия. Ожидается, что первые морские испытания этого устройства состоятся в 2019 году.

МИНИОНЫ [ править ]

Еще один мезопелагический робот, разработанный WHOI, - это MINIONS. Это устройство спускается вниз по водной толще и делает снимки количества и распределения морского снега по размеру на разных глубинах. Эти крошечные частицы являются источником пищи для других организмов, поэтому важно отслеживать различные уровни морского снега, чтобы охарактеризовать процессы круговорота углерода между поверхностью океана и мезопелагическими слоями. [2]

SPLAT cam [ править ]

Harbor Branch океанографический институт разработал Пространственный планктон анализ Методику (SPLAT) для идентификации и карт распределения моделей биолюминесценции планктона. Различные биолюминесцентные виды производят уникальную вспышку, которая позволяет SPLAT различать характеристики вспышки каждого вида и затем отображать их трехмерные модели распределения. [47] Его предполагаемое использование не было для исследования мезопелагической зоны, хотя оно способно отслеживать модели передвижения биолюминесцентных видов во время их вертикальных миграций. Было бы интересно применить эту технику картирования в мезопелагиали, чтобы получить больше информации о суточных вертикальных миграциях, которые происходят в этой зоне океана.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c дель Джорджио, Пол А .; Дуарте, Карлос М. (28 ноября 2002 г.). «Дыхание в открытом океане». Природа . 420 (6914): 379–384. Bibcode : 2002Natur.420..379D . DOI : 10,1038 / природа01165 . hdl : 10261/89751 . PMID  12459775 . S2CID  4392859 .
  2. ^ a b c d e f g h i "Мезопелагический: Золушка океанов" . Экономист . Проверено 6 ноября 2018 .
  3. ^ Хакетт, Джон; Харрингтон, Шон, ред. (02.02.2018). Звери глубин . Издательство Джона Либби. DOI : 10,2307 / j.ctt20krz85 . ISBN 9780861969395.
  4. ^ Б с д е е г Л., Talley, Линн Д. Эмери, William J. Pickard, Джордж (2012). Описательная физическая океанография: введение . Академическая пресса. ISBN 9780750645522. OCLC  842833260 .
  5. ^ "NOAA Ocean Explorer: Звуки в море 2001: диаграмма того, как звук распространяется под водой" . oceanexplorer.noaa.gov . Проверено 18 ноября 2018 .
  6. ^ a b c "История канала ГНФАР - открытие звука в море" . dosits.org . 2016-07-12 . Проверено 27 ноября 2018 .
  7. ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р Робинсон, Кэрол; Steinberg, Deborah K .; Андерсон, Томас Р .; Аристеги, Хавьер; Карлсон, Крейг А .; Фрост, Джессика Р .; Гильоне, Жан-Франсуа; Эрнандес-Леон, Сантьяго; Джексон, Джордж А .; Коппельманн, Рольф; Кегинер, Бернар; Рагено, Оливье; Расулзадеган, Ферейдун; Робисон, Брюс H .; Тамбурини, Кристиан; Танака, Цунео; Вишнер, Карен Ф .; Чжан, Цзин (август 2010 г.). «Экология и биогеохимия мезопелагиали - синтез» (PDF) . Deep Sea Research Part II: Актуальные исследования в океанографии . 57 (16): 1504–1518. Bibcode : 2010DSRII..57.1504R . DOI : 10.1016 / j.dsr2.2010.02.018 .
  8. ^ a b c d Дэвисон, Питер С .; Кослоу, Дж. Энтони; Клозер, Руди Дж. (19 февраля 2015 г.). «Акустическая оценка биомассы мезопелагических рыб: обратное рассеяние от отдельных лиц, популяций и сообществ» . Журнал ICES по морским наукам . 72 (5): 1413–1424. DOI : 10.1093 / icesjms / fsv023 . ISSN 1095-9289 . 
  9. ^ Хидака, Киётака; Кавагути, Коичи; Мураками, Масахиро; Такахаши, Мио (август 2001 г.). «Нисходящий перенос органического углерода посредством диких мигрирующих микронектонов в западной экваториальной части Тихого океана». Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers . 48 (8): 1923–1939. DOI : 10.1016 / s0967-0637 (01) 00003-6 . ISSN 0967-0637 . 
  10. ^ Ариза, А .; Garijo, JC; Landeira, JM; Bordes, F .; Эрнандес-Леон, С. (2015). «Мигрирующая биомасса и дыхательный поток углерода от зоопланктона и микронектона в субтропическом северо-востоке Атлантического океана (Канарские острова)». Прогресс в океанографии . 134 : 330–342. Bibcode : 2015PrOce.134..330A . DOI : 10.1016 / j.pocean.2015.03.003 . ISSN 0079-6611 . 
  11. ^ Фаулер, Скотт W; Knauer, Джордж A (январь 1986). «Роль крупных частиц в переносе элементов и органических соединений через толщу воды океана». Прогресс в океанографии . 16 (3): 147–194. Bibcode : 1986PrOce..16..147F . DOI : 10.1016 / 0079-6611 (86) 90032-7 . ISSN 0079-6611 . 
  12. ^ a b c Buesseler, Ken O .; Lamborg, Carl H .; Бойд, Филип У .; Лам, Фиби Дж .; Трулл, Томас У .; Бидигар, Роберт Р .; Бишоп, Джеймс КБ; Casciotti, Karen L .; Дехер, Франк (2007-04-27). «Возвращаясь к потоку углерода через сумеречную зону океана». Наука . 316 (5824): 567–570. Bibcode : 2007Sci ... 316..567B . CiteSeerX 10.1.1.501.2668 . DOI : 10.1126 / science.1137959 . ISSN 0036-8075 . PMID 17463282 . S2CID 8423647 .    
  13. ^ Сандерс, Ричард Дж .; Хенсон, Стефани А .; Мартин, Адриан П .; Андерсон, Том Р .; Бернарделло, Рафаэле; Эндерлейн, Питер; Филдинг, Софи; Гиринг, Сара Л.К .; Хартманн, Мануэла (2016). «Контроль над хранением углерода в мезопелагической океанической среде (КОМИКС): полевые работы, синтез и моделирование» . Границы морских наук . 3 . DOI : 10.3389 / fmars.2016.00136 . ISSN 2296-7745 . 
  14. ^ Рейнталер, Томас; ван Акен, Хендрик М .; Херндль, Герхард Дж. (15 августа 2010 г.). «Главный вклад автотрофии в круговорот углерода микробов в глубинах Северной Атлантики». Deep Sea Research Part II: Актуальные исследования в океанографии . 57 (16): 1572–1580. Bibcode : 2010DSRII..57.1572R . DOI : 10.1016 / j.dsr2.2010.02.023 . ISSN 0967-0645 . 
  15. ^ Б с д е е г ч я J K Миллер, Чарльз Б. (2004). Биологическая океанография . Оксфорд, Великобритания: Blackwell Publishing. С. 232–245. ISBN 978-0-632-05536-4.
  16. ^ a b Хейс, Грэм С. (2003). «Обзор адаптивного значения и экосистемных последствий вертикальных миграций зоопланктона». Hydrobiologia . 503 (1–3): 163–170. DOI : 10.1023 / B: hydr.0000008476.23617.b0 . ISSN 0018-8158 . S2CID 7738783 .  
  17. ^ а б Таонга, Министерство культуры и наследия Новой Зеландии Те Манату. «2. - Глубоководные существа - Энциклопедия Новой Зеландии Те Ара» . Проверено 26 ноября 2018 .
  18. ^ a b c Ингаллс, Анитра Э .; Shah, Sunita R .; Hansman, Roberta L .; Aluwihare, Lihini I .; Santos, Guaciara M .; Дрюффель, Эллен Р.М.; Пирсон, Энн (25 апреля 2006 г.). «Количественная оценка автотрофии сообщества архей в мезопелагическом океане с использованием природного радиоуглерода» . Труды Национальной академии наук . 103 (17): 6442–6447. DOI : 10.1073 / pnas.0510157103 . ISSN 0027-8424 . PMC 1564200 . PMID 16614070 .   
  19. ^ Науки, Лаборатория Бигелоу для океана. «Обнаружены темные океанические бактерии, играющие большую роль в улавливании углерода - Лаборатория наук об океане Бигелоу» . www.bigelow.org . Проверено 26 ноября 2018 .
  20. ^ a b c Kaartvedt, Stein; Угланд, Карл I .; Klevjer, Thor A .; Рёстад, Андерс; Тительман, Жозефин; Сольберг, Ингрид (2015-06-11). «Социальное поведение мезопелагических медуз» . Научные отчеты . 5 (1): 11310. Bibcode : 2015NatSR ... 511310K . DOI : 10.1038 / srep11310 . ISSN 2045-2322 . PMC 4464149 . PMID 26065904 .   
  21. ↑ Frost, Jessica R .; Денда, Аннеке; Фокс, Клайв Дж .; Jacoby, Charles A .; Коппельманн, Рольф; Нильсен, Мортен Хольтегаард; Янгблут, Марш Дж. (2011-10-12). «Распространение и трофические связи студенистого зоопланктона на банке Доггер в Северном море». Морская биология . 159 (2): 239–253. DOI : 10.1007 / s00227-011-1803-7 . ISSN 0025-3162 . S2CID 85339091 .  
  22. ^ «Девяносто пять процентов мировой рыбы прячутся в мезопелагиали» . Проверено 26 ноября 2018 .
  23. ^ a b c d e f g h John, St; А, Майкл; Борха, Ангел; Чуст, Гиллем; Хит, Майкл; Григоров, Иво; Мариани, Патрицио; Мартин, Адриан П .; Сантос, Рикардо С. (2016). «Темная дыра в нашем понимании морских экосистем и их услуг: перспективы мезопелагического сообщества» . Границы морских наук . 3 . DOI : 10.3389 / fmars.2016.00031 . ISSN 2296-7745 . 
  24. ^ Энциклопедия наук об океане: морская биология . Стил, Джон Х. (2-е изд.). Лондон: Academic Press. 2009. ISBN. 9780123757241. OCLC  501069621 .CS1 maint: others (link)
  25. ^ a b c «Посетители из сумеречной зоны океана» . Проверено 28 ноября 2018 .
  26. ^ a b «Это изобретение помогает глубоководным рыбам выходить на поверхность» . 2018-06-05 . Проверено 27 ноября 2018 .
  27. ^ a b Кослоу, Дж. Энтони; Миллер, Эрик Ф .; Макгоуэн, Джон А. (2015-10-28). «Резкий спад в прибрежных и океанических сообществах рыб у Калифорнии». Серия «Прогресс морской экологии» . 538 : 221–227. Bibcode : 2015MEPS..538..221K . DOI : 10,3354 / meps11444 . ISSN 0171-8630 . 
  28. ^ Cózar, Andrés; Эчеваррия, Фидель; Гонсалес-Гордилло, Х. Игнасио; Иригоэн, Ксабье; Убеда, Барбара; Эрнандес-Леон, Сантьяго; Пальма, Альваро Т .; Наварро, Сандра; Гарсиа-де-Ломас, Хуан (15.07.2014). «Пластиковый мусор в открытом океане» . Труды Национальной академии наук . 111 (28): 10239–10244. Bibcode : 2014PNAS..11110239C . DOI : 10.1073 / pnas.1314705111 . ISSN 0027-8424 . PMC 4104848 . PMID 24982135 .   
  29. ^ Коул, Мэтью; Линдеке, Пенни; Холсбэнд, Клаудиа; Галлоуэй, Тамара С. (01.12.2011). «Микропластики как загрязнители в морской среде: обзор». Бюллетень загрязнения морской среды . 62 (12): 2588–2597. DOI : 10.1016 / j.marpolbul.2011.09.025 . ЛВП : 10871/19649 . ISSN 0025-326X . PMID 22001295 .  
  30. ^ Коул, Мэтью; Линдеке, Пенни; Филман, Элейн; Холсбэнд, Клаудиа; Гудхед, Рис; Могер, Джулиан; Галлоуэй, Тамара С. (06.06.2013). «Поглощение микропластика зоопланктоном» (PDF) . Наука об окружающей среде и технологии . 47 (12): 6646–6655. Bibcode : 2013EnST ... 47.6646C . DOI : 10.1021 / es400663f . hdl : 10871/19651 . ISSN 0013-936X . PMID 23692270 .   
  31. ^ Дэвисон, Питер; Аш, Ребекка Г. (27.06.2011). «Заглатывание пластика мезопелагическими рыбами в субтропическом круговороте северной части Тихого океана» . Серия «Прогресс морской экологии» . 432 : 173–180. Bibcode : 2011MEPS..432..173D . DOI : 10,3354 / meps09142 . ISSN 0171-8630 . 
  32. ^ Wieczorek, Алина М .; Моррисон, Лиам; Croot, Peter L .; Оллкок, А. Луиза; Маклафлин, Эоин; Савар, Оливье; Браунлоу, Ханна; Дойл, Томас К. (2018). «Частота микропластика у мезопелагических рыб из Северо-Западной Атлантики» . Границы морских наук . 5 . DOI : 10.3389 / fmars.2018.00039 . ISSN 2296-7745 . 
  33. ^ Монтейро, LR; Costa, V .; Фернесс, RW; Сантос, RS (1997). «Концентрация ртути в хищных рыбах указывает на усиление биоаккумуляции в мезопелагических средах» . Серия «Прогресс морской экологии» . 5 (44): 21–25. Bibcode : 1996MEPS..141 ... 21M . DOI : 10,3354 / meps141021 . ISSN 0967-0653 . 
  34. ^ Петерсон, Сара Х .; Акерман, Джошуа Т .; Коста, Даниэль П. (07.07.2015). «Морская экология кормодобывания влияет на биоаккумуляцию ртути в глубоководных северных морских слонах» . Proc. R. Soc. B . 282 (1810): 20150710. DOI : 10.1098 / rspb.2015.0710 . ISSN 0962-8452 . PMC 4590481 . PMID 26085591 .   
  35. ^ a b Блюм, Джоэл Д .; Попп, Брайан Н .; Drazen, Jeffrey C .; Анела Чой, C .; Джонсон, Маркус В. (25 августа 2013 г.). «Производство метилртути ниже смешанного слоя в северной части Тихого океана». Природа Геонауки . 6 (10): 879–884. Bibcode : 2013NatGe ... 6..879B . CiteSeerX 10.1.1.412.1568 . DOI : 10.1038 / ngeo1918 . ISSN 1752-0894 .  
  36. ^ Сандерленд, Элси М .; Мейсон, Роберт П. (2007). «Влияние человека на концентрацию ртути в открытом океане» . Глобальные биогеохимические циклы . 21 (4): н / д. Bibcode : 2007GBioC..21.4022S . DOI : 10.1029 / 2006gb002876 . ISSN 0886-6236 . 
  37. ^ Neff, JM (2002-04-16). Биоаккумуляция в морских организмах: влияние загрязняющих веществ из воды, добываемой из нефтяных скважин . Эльзевир. ISBN 9780080527840.
  38. ^ «Сумеречная зона океана сталкивается с угрозой рыбной ловли» . Океаны . Проверено 7 ноября 2018 .
  39. ^ Prellezo, Рауль (2019). «Изучение экономической жизнеспособности мезопелагического промысла в Бискайском заливе» . Журнал ICES по морским наукам . 76 (3): 771–779. DOI : 10.1093 / icesjms / fsy001 .
  40. ↑ Коидзуми, Киоко; Хирацука, Сейичи; Сайто, Хироаки (2014). «Липидные и жирные кислоты трех съедобных миктофид, Diaphus watasei, Diaphus suborbitalis и Benthosema pterotum: высокие уровни икосапентаеновой и докозагексаеновой кислот» . Журнал Oleo Science . 63 (5): 461–470. DOI : 10,5650 / jos.ess13224 . ISSN 1345-8957 . PMID 24717543 .  
  41. ^ a b c d Гордый, Роланд; Кокс, Мартин Дж .; Бриерли, Эндрю С. (2017). «Биогеография мезопелагиали Мирового океана» . Текущая биология . 27 (1): 113–119. DOI : 10.1016 / j.cub.2016.11.003 . ЛВП : 10023/12382 . ISSN 0960-9822 . PMID 28017608 .  
  42. ^ a b Костелло, Марк Дж .; Брейер, Шон (2017). «Глубины океана: мезопелагические и последствия глобального потепления» . Текущая биология . 27 (1): R36 – R38. DOI : 10.1016 / j.cub.2016.11.042 . ISSN 0960-9822 . PMID 28073022 .  
  43. ^ a b «Что обитает в сумеречной зоне океана? Новые технологии могут, наконец, сказать нам» . Наука | AAAS . 2018-08-22 . Проверено 16 ноября 2018 .
  44. ^ Дуарте, Карлос М. (2015-01-28). "Мореходство в 21 веке: кругосветная экспедиция Маласпина 2010" (PDF) . Бюллетень лимнологии и океанографии . 24 (1): 11–14. DOI : 10.1002 / lob.10008 . hdl : 10754/347123 . ISSN 1539-607X .  
  45. ^ Иригоэн, Ксабье; Klevjer, TA; Røstad, A .; Martinez, U .; Boyra, G .; Acuña, JL; Bode, A .; Echevarria, F .; Гонсалес-Гордилло, JI (07.02.2014). «Биомасса и трофическая эффективность крупных мезопелагических рыб в открытом океане» . Nature Communications . 5 (1): 3271. Bibcode : 2014NatCo ... 5.3271I . DOI : 10.1038 / ncomms4271 . ISSN 2041-1723 . PMC 3926006 . PMID 24509953 .   
  46. ^ «Мезобот» . Океанографическое учреждение Вудс-Хоул . Проверено 16 ноября 2018 .
  47. ^ Виддер, EA (октябрь 2002). «SPLAT CAM: картографирование распределения планктона с биолюминесцентным уничтожением на дорогах». Океаны '02 МТС / IEEE . 3 . IEEE. С. 1711–1715 т.3. DOI : 10.1109 / oceans.2002.1191891 . ISBN 978-0780375345. S2CID  106529723 . Отсутствует или пусто |title=( справка )

См. Также [ править ]

  • Проект Ocean Twilight Zone в Океанографическом институте Вудс-Хоул
  • Особенности существ Ocean Twilight Zone
  • Значение сумеречной зоны океана для человека
  • Климат и сумеречная зона океана
  • Мезопелагическая рыба