Forscher skizzieren bewährte Methoden zum Verständnis des Lebens auf dem riesigen Meeresboden

Ressourcenmanager und politische Entscheidungsträger benötigen zuverlässige Daten über Meeresökosysteme, um Entscheidungen treffen und fundierte Richtlinien festlegen zu können. Allerdings kann es schwierig sein, Daten über Meereslebewesen zu sammeln, zu integrieren und zu analysieren. Wirbellose Tiere sind ein wichtiger Bestandteil des Lebens auf dem Meeresboden, ihre große Bandbreite an Körpergrößen und ihre Vielfalt machen es jedoch besonders schwierig, ihre Häufigkeit und Verbreitung zu verstehen.

Eine neue Reihe von Forschungspraktiken – die teilweise im Rahmen der Deep Ocean Observing Strategy und des Marine Biodiversity Observation Network entwickelt wurden – können dazu beitragen, die Informationen zu standardisieren, die Forscher und Auftragnehmer der Meeresindustrie über wirbellose Meeresbodentiere sammeln. Unter der Leitung von Henry Ruhl, Direktor des Central and Northern California Ocean Observing System (CeNCOOS), veröffentlichte ein internationales Forscherteam seine Ergebnisse in Briefe zur Limnologie und Ozeanographie früher in diesem Monat.

„Wir zeigen einen gemeinsamen Weg für Ökologen auf, die wirbellose Meeresbodentiere untersuchen. Diese Best Practices werden es viel einfacher machen, Daten aus verschiedenen Quellen und Methoden zu kombinieren. Durch die Standardisierung der von uns gesammelten Daten können wir mehr wichtige Informationen bereitstellen, die politische Entscheidungsträger benötigen.“ den Ozean nachhaltig bewirtschaften und schützen“, sagte Ruhl.

Forscher können bewährte Werkzeuge und Methoden nutzen, um Informationen über die physikalischen Bedingungen des Ozeans, wie etwa die Meeresoberflächentemperatur, zu sammeln. Das Sammeln von Daten über die biologischen Gemeinschaften unter der Meeresoberfläche ist jedoch eine weitaus größere Herausforderung.

Wissenschaftler haben seit langem erkannt, dass wirbellose Meerestiere ein wichtiger Teil der Lebensgemeinschaften am Meeresboden sind. Schwämme und Schnecken, Krabben und Korallen, Würmer und Seegurken – wirbellose Meerestiere kommen auf 71 Prozent der Erdoberfläche vor und kommen in Größen von zehn Größenordnungen vor, von einem halben Mikrogramm bis zu fünf Kilogramm. Wissenschaftler untersuchen aktiv wirbellose Meeresbodentiere und sammeln viele Daten über diese Organismen.

Allerdings ist es bisher nicht gelungen, Informationen über Meeresbodengemeinschaften auf die gleiche Weise wie die Meeresoberflächentemperatur zu erweitern. Den Forschern fiel es schwer, über einzelne Studien hinaus umfassende Muster zu erkennen. Dies ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zu ökologischen Bewertungen, die Management und Politik informieren können.

Wie können beispielsweise Datensätze, die unterschiedliche Teile des Körpergrößenspektrums abtasten oder unterschiedliche Probenahme- und Beobachtungsmethoden verwenden, in integrierten Bewertungen und Modellierungen kombiniert werden, um unser Verständnis der Biomasse des Meeresbodens, des Energieflusses und der damit verbundenen ökologischen Variablen zu verbessern?

„Die Schwierigkeit, Informationen über alle Größenklassen und verschiedene Probenahmemethoden hinweg zu integrieren, hat unsere Fähigkeit eingeschränkt, globale Muster in Wirbellosenpopulationen zu verstehen“, erklärte Brian Bett, Tiefseebiologe am National Oceanography Center und Mitautor der Studie. „Es wird uns schwer fallen, natürliche Variationen, den Klimawandel und andere menschliche Einflüsse auf Meeresbodenökosysteme zu unterscheiden, ohne die Daten effektiver zu teilen und zu kombinieren.“

Eine wirksame Bewirtschaftung der Ökosysteme und Ressourcen der Ozeane hängt von lokalen und globalen Anstrengungen ab. Die CeNCOOS-Zusammenarbeit zielt darauf ab, Daten durch die Produktion, Kuratierung und Bereitstellung hochwertiger Informationen über den Ozean in die Tat umzusetzen. CeNCOOS schließt sich 11 anderen nationalen Regionen an und bildet das US Integrated Ocean Observing System, das wiederum Teil des Global Ocean Observing System (GOOS) ist.

Das Team hier umfasste Beiträge vom National Oceanography Centre (UK), der University of Plymouth (UK), dem Ocean Biodiversity Information System, der Zwischenstaatlichen Ozeanographischen Kommission der Organisation der Vereinten Nationen für Erziehung, Wissenschaft und Kultur (Belgien) und der Polytechnischen Universität Marken ( Italien) und der Florida State University (USA).

Im Rahmen einer zwischenstaatlichen Initiative entwickelt GOOS Leitlinien, um die wesentlichen Informationen bereitzustellen, die für eine nachhaltige Nutzung der Meeresressourcen erforderlich sind. GOOS hilft bei der Koordinierung einer Gemeinschaft internationaler, regionaler und nationaler Meeresbeobachtungsprogramme sowie von Regierungen, UN-Agenturen, Forschungsorganisationen und einzelnen Wissenschaftlern.

Das internationale Team hat fünf Forschungspraktiken skizziert, die eine neue GOOS Essential Ocean Variable (EOV) für die Häufigkeit und Verbreitung benthischer Wirbelloser etablieren können:

Unter diesen Praktiken ist die Messung der Körpergröße von entscheidender Bedeutung für die Harmonisierung der verschiedenen Arten von Daten, die Wissenschaftler auf der ganzen Welt sammeln.

Diese Praktiken ermöglichen umfassendere Analysen zur Unterstützung von Forschung und nachhaltiger Entwicklung, wie z. B. Bewertungen von Indikatortaxa, Biodiversität, Biomasse und die Modellierung von Kohlenstoffbeständen und -flüssen über Zeit und Ort.

Die Integration von Daten über wirbellose Meeresbodentiere wird es Forschern ermöglichen, leistungsstarke neue Technologien, einschließlich künstlicher Intelligenz, zu nutzen, um unser Verständnis der Meeresökosysteme weiter zu verändern.

Die Implementierung dieser Praktiken als Toolkit wird dazu beitragen, die Lücke zwischen Wissenschaft und Politik zu schließen und dabei zu helfen, die Auswirkungen von Fischerei, Öl- und Gasexploration, Tiefseebergbau und Klimawandel auf das Leben im Meer zu bewältigen.

„Alles Leben auf der Erde hängt vom Ozean ab, aber ohne gute Daten können wir den Ozean nicht verwalten oder überwachen. Unser Team hat herausgefunden, wie Wissenschaftler auf der ganzen Welt die Daten, die sie über den Ozean gesammelt haben, harmonisieren können. Gemeinsam haben wir diese Fundgrube geschaffen.“ „Die Nutzung biologischer Daten kann eine fundierte Politik zum Schutz lebenswichtiger Meeresressourcen leiten“, sagte Ruhl.