Ein Jahrzehnt der Erforschung tiefer Riffe in der größeren Karibik

Die Geheimnisse des Unterwasserlebens sind seit langem eine Quelle der Inspiration für Schriftsteller, Filmemacher und Meeresbiologen. Aber Wissenschaftler, die daran interessiert sind, die biologische Vielfalt der Ozeane zu verstehen, sind oft durch die relativ geringen Tiefen, die beim Tauchen zugänglich sind, eingeschränkt. Kleine Forschungs-Tauchboote sind zwar teuer, ermöglichen aber die Erforschung viel tieferer Gewässer. Ein neues Papier, das von Forschern des Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) und des National Museum of Natural History (NMNH), der University of Washington und der Universidad Nacional Autónoma de Honduras gemeinsam verfasst wurde, beschreibt den wichtigen Beitrag von Tauchbooten zur Erweiterung unseres Wissens über die Vielfalt der Tiefrifffische in der Großen Karibik.

Im Jahr 2010 initiierten Wissenschaftler von Smithsonian das Deep Reef Observation Project oder DROP, um den Ozean rund um die karibischen Inseln Curacao, Bonaire, Dominica, Sint Eustatius (Statia) und Roatan mit zwei kleinen Tauchbooten in Privatbesitz, Curasub und Idabel, zu erkunden. Diese Tauchboote können auf 300 bzw. 900 Meter tauchen, etwa zwei- bis sechsmal tiefer als ein technischer Tauchgang, und sie können viel länger in maximaler Tiefe bleiben als technische Taucher, die sich auf Tanks mit Gasmischungen verlassen können, die sie mit sich führen.

Der neue Artikel in Grenzen in der Meereswissenschaft zeigt, dass aufgrund der DROP-Forschung an drei Standorten in der Großen Karibik (Curacao, Statia, Roatan) die Anzahl der erfassten Tiefrifffische etwa 9-fach gestiegen ist und die Gesamtzahl dieser Fische zwei- bis viermal größer ist als bei drei Standorte mit wenig oder keinem ähnlichen Forschungsaufwand: Alligator Reef in den Florida Keys, Bermuda und St. Croix.

„Die DROP-Forschung brachte zwei wichtige Ergebnisse hervor: Sie zeigte, dass sich die Rifffischfauna, die von Familien typischer Flachwasser-Rifffische dominiert wird, weit unter die mesophotische Zone erstreckt – bis auf etwa 300 Meter – und dass die Vielfalt der Tiefrifffischfauna der Die biogeografische Region Greater Caribbean ist mindestens ein Drittel größer als bisher angenommen“, sagte D. Ross Robertson, Mitarbeiter des STRI. „Diese Ergebnisse stammen aus unseren Sammlungen solcher Fische, die die Tauchboote hauptsächlich auf Curacao und Roatan verwenden.“

Obwohl die Entdeckungsrate neuer Tiefriff-Fischarten nach dem Aufkommen des Tauchens zu steigen begann, wuchs sie dramatisch mit dem Einsatz von Forschungs-Tauchbooten, da sie längere Tauchgänge in jeder Tiefe mit Panoramablick auf wenig erforschte Ökosysteme ermöglichen und ausgestattet sind mit Geräten, um während dieser Tauchgänge Fische zu sammeln.

„Als DROP anfing, karibische tiefe Riffe mit Tauchbooten zu erkunden, sahen wir viele Fischarten, die wir nicht kannten“, sagte Carole Baldwin, Vorsitzende für Wirbeltierzoologie am NMNH. „Jetzt, nach fast einem Jahrzehnt des Sammelns von Tauchbooten an Orten wie Curacao, können wir fast alles identifizieren, was wir von den Fenstern des U-Bootes aus sehen, von denen wir viele gesammelt, benannt und als neue Arten beschrieben haben.“

Eine solche Tauchforschung ist jedoch am teuren Ende der Palette von Optionen. Je nachdem, ob es von einem Forschungsschiff unterstützt wird oder nicht, könnte eine einwöchige Expedition mit Tauchbooten zwischen 30.000 und 200.000 US-Dollar kosten. Im Vergleich dazu würde eine ähnliche Forschung mit einem kleinen industriellen ROV (ferngesteuertes Fahrzeug), das bis zu einer Tiefe von 300 Metern arbeitet und von einem kleinen Fischereifahrzeug aus betrieben wird, etwa 40.000 US-Dollar für eine Woche Forschung kosten.

Baited Remote Underwater Videos (BRUVs) sind die billigste Technologie und können an Orten verwendet werden, an denen es Bootsunterstützung gibt. Da sie jedoch auf Köder angewiesen sind, neigen sie dazu, bestimmte Fische gegenüber anderen anzulocken, und sammeln möglicherweise nicht die gleichen Daten wie andere Methoden.

Closed-Circuit Rebreathers (CCR) sind eine kostengünstigere Option. Sie ermöglichen Tauchgänge mit minimaler Bootsunterstützung und sind, da Taucher sehr manövrierfähig sind, wahrscheinlich effektiver als Tauchboote beim Sammeln von sich schnell bewegenden Grundfischen. Sie sind jedoch durch die menschliche Physiologie auf Tauchgänge mit einer Tiefe von weniger als etwa 150 Metern beschränkt und erfordern nach kurzen tiefen Tauchgängen längere Dekompressionszeiten.

Unterschiede bei den auf verschiedenen Inseln entdeckten Tiefrifffischen deuten letztendlich darauf hin, dass viele Teile der größeren Karibik wahrscheinlich eine Vielzahl von Tiefrifffischen beherbergen, die darauf warten, entdeckt zu werden, ein Prozess, der durch den verstärkten Einsatz von Forschungs-Tauchbooten, vielleicht in Kombination, beschleunigt werden könnte mit anderen weniger kostspieligen Unterwassererkundungsmethoden.

Die Finanzierung des DROP-Projekts stammt aus internen Quellen des Smithsonian, vom Komitee für Forschung und Exploration der National Geographic Society und der Prince Albert II of Monaco Foundation. Die Feldarbeit in Roatan wurde mit zusätzlichen Mitteln der University of Washington und des Burke Museum durchgeführt.

Seit 2011 hat das DROP-Projekt 45 peer-reviewed Papers veröffentlicht, weitere sind geplant. Dazu gehören Beschreibungen von 7 neuen Gattungen und 35 neuen Arten von Tiefrifffischen, Weichtieren, Krebstieren und Stachelhäutern, wobei weitere etwa 10 Fischarten noch benannt und beschrieben werden müssen. DROP entdeckte und beschrieb eine neue Riffozeanzone, die Rariphotik, die die mesophotische und die Tiefsee verbindet. Es erwarb auch fast zehn Jahre lang Temperaturdaten entlang eines Riffhangs von 15 bis 245 Metern, dokumentierte die erste Aufzeichnung von invasiven karibischen Rotfeuerfischen, die zuvor unbekannte Artenvielfalt jagten, erwarb grundlegende Daten über die kryptische Biodiversität von Riffen in verschiedenen Tiefen an einem tropischen Riffhang und entwickelte Protokolle und Methoden für den Einsatz und die Rückholung von Sammelgeräten, die auf tiefen Riffen platziert sind, unter Verwendung von Roboterarmen von ROV/Tauchbooten.