Uudet merikalalajit, joita tunnistetaan keskimäärin 160 vuodessa (noin kolme uutta lajia viikossa vuodesta 2000 lähtien), luetteloidaan ja kartoitetaan Census of Marine Life (CoML) -hankkeessa, joka on ennennäkemätön yhteistyöaloite, johon osallistuu johtavia meritieteilijöitä kaikilta maailman alueilta. Census julkaisi ensimmäisen raporttinsa kolmen vuoden työn jälkeen 23. lokakuuta Smithsonian Institutionissa Washington D.C:ssä.

Yli 300 tutkijaa 53 maasta työskentelee Census-tutkimuksen parissa, jonka tarkoituksena on arvioida meren eliöstön monimuotoisuutta, levinneisyyttä ja runsautta sekä selittää, miten se muuttuu ajan myötä. Tutkijat, heidän laitoksensa ja valtion virastot yhdistävät havaintonsa luodakseen kattavan ja arvovaltaisen kuvan valtamerten elämästä tänään, eilen ja huomenna.

Laskentatietokantaan on nyt sisällytetty yli 15 300 merikalalajia, ja vuonna 2010 julkaistavaan lopulliseen laskentaraporttiin mennessä on odotettavissa vielä 2 000 – 3 000 lajia. CoML:n asiantuntijat odottavat, että merikalalajien lopullinen määrä on noin 20 000 lajia.

Vuosittain luetteloidaan keskimäärin 1 700 muuta eläintä ja lukuisia merikasveja. CoML:n tutkijat arvioivat, että tieteen tiedossa on tällä hetkellä 210 000 kaikentyyppistä meren eliölajia, mutta olemassa oleva kokonaismäärä voi olla jopa kymmenkertainen.

Ensimmäisessä Census-raportissa – The Unknown Ocean: Baseline Report for the Census of Marine Life – tarkastellaan valtamerten biologista monimuotoisuutta koskevan tietämyksen tilaa ja sitä, miten se on kehittynyt kunnianhimoisen kymmenvuotisen ja miljardin dollarin arvoisen Census-hankkeen kolmen ensimmäisen vuoden aikana. Raportin julkistamisen jälkeen hankkeessa mukana olevat johtavat tiedemiehet kokoontuvat kartoittamaan tutkimuksen painopisteitä seuraaviksi seitsemäksi vuodeksi, mikä on yksi kaikkien aikojen tärkeimmistä valtameritutkijoiden kokouksista.

Käytännön tasolla Census tunnistaa uhanalaiset lajit ja tärkeät lisääntymisalueet, mikä auttaa kalastusviranomaisia kehittämään tehokkaita strategioita meren luonnonvarojen kestävää hoitoa varten. Uudet lääkkeet ja teolliset yhdisteet ovat yksi tuhansista löydetyistä uusista lajeista mahdollisesti syntyvistä bioprospektiivisistä oheistuotteista. Muita hyötyjä ovat avomerellä ja syvänteissä sijaitsevien, suojelun arvoisten ”juomapaikkojen” tai ”keitaiden” ja ”taimitarhapaikkojen” tunnistaminen.

Laskenta auttaa myös kehittämään ja testaamaan uusia tekniikoita, jotka mahdollistavat nykyisin saavuttamattomissa olevien alueiden tutkimisen ja parantavat huomattavasti ihmisen ymmärrystä valtamerten elämästä.

Luetteloimalla ja seuraamalla muutoksia meren eliöstön kokojakaumassa ja koostumuksessa Census auttaa ennustamaan meren elämää tulevaisuudessa. Tutkijat uskovat myös, että paljastaessaan maapallon viimeisen suurelta osin tutkimattoman alueen salaisuuksia ne laajentavat ymmärrystä ilmaston, evoluution, sukupuuttoon kuolemisen ja muuttoliikkeen kaltaisista perusprosesseista.

”Tämä on 2000-luvun ensimmäisen suuren löytöretken alku”, sanoi CoML:n tieteellisen komitean puheenjohtaja J. Frederick Grassle Rutgersin yliopistosta. ”Vielä tärkeämpää on se, että se aloittaa ensimmäisen systemaattisen maailmanlaajuisen ponnistelun meriemme elintärkeiden merkkien mittaamiseksi ja sen ohjaamiseksi, mitä on tehtävä niiden taantumisen pysäyttämiseksi.”

Meret ovat ihmisen hyvinvoinnin kannalta tärkeästä merkityksestään huolimatta suurimmaksi osaksi tutkimattomia, ja niiden ylläpitämästä elämästä tiedetään vain vähän, sanoi Ronald O’Dor, väestönlaskennan johtava tutkija. ”Merielämän valtava monimuotoisuus ei ole vain ratkaiseva indikaattori valtameriemme tilasta, vaan se on avainasemassa, jotta ne pysyvät terveinä”, hän sanoi.

”Myrkyllisten yhdisteiden ja lämpötilan lisääntyminen meressä on maailmanlaajuista, ja sen seurauksia on vaikea ennustaa”, O’Dor sanoi. ”Tarkkoja mittauksia ja ennusteita lajien levinneisyydestä, runsaudesta ja luonnollisesta ajallisesta vaihtelusta eri lajien välillä tarvitaan kipeästi, jotta poliittiset päättäjät voivat reagoida asianmukaisesti meressä tapahtuvien muutosten seurauksiin.”

Löydöt

CoML-hankkeiden kolmen ensimmäisen vuoden aikana tehtyjen löydösten joukossa (joista osa on tiivistetty perusraportissa):

Viimeisten kahden vuoden aikana länsirannikon lohien seurannasta saadut tulokset kyseenalaistavat perinteiset käsitykset nuorten lohien selviytymisestä, kun ne lähtevät kotijokiensa varsilta mereen. Lohien elämän ymmärtäminen merellä voi olla avainasemassa niiden kantojen säilyttämisessä. Census on luomassa vedenalaista havainnointijärjestelmää, jonka avulla voidaan seurata merkittyjä lohia ja merieläimiä missä tahansa mannerjalustalla.

Kolmen Tyynenmeren hailajin selkäeviin on kiinnitetty elektronisia tunnisteita, jotka kommunikoivat säännöllisesti satelliittien kanssa ja mahdollistavat vaellustottumusten dokumentoinnin. Samanlainen tekniikka on tallentanut tonnikalan Tyynenmeren ylittäviä vaelluksia. Nämä kalat, hait, kilpikonnat ja norsuhylkeet auttavat väestönlaskennan tutkijoita tallentamaan ja raportoimaan valtavien valtamerten vertikaalista rakennetta.

– Alle 10 meripeninkulman päässä Florida Keysistä tutkijat löysivät hiljattain uuden sienilajin (ja ehkä uuden suvun) – kirkkaanpunaisen ja lempinimeltään ”rasta-sienen”. Siitä löydetyt kemialliset yhdisteet saattavat auttaa syöpäkasvainten hoidossa.

-CoML:n syvänmeren tutkijat, jotka tutkivat Angolan edustalla sijaitsevia syvänmeren sedimenttejä, löysivät ympäristön, jossa on enemmän lajeja pinta-alaa kohti kuin missään muussa tunnetussa vesiympäristössä maapallolla. Noin 80 % kerätyistä lajeista oli tieteelle uusia (näytteistä on tähän mennessä tunnistettu yli 500 epäiltyä uutta lajia, ja lopullisen kokonaismäärän odotetaan olevan 1 000). Tutkimus parantaa ymmärrystä syvänmeren lajiston monimuotoisuuden ja vesipatsaan ravintotuottavuuden rikkauden välisestä suhteesta ja auttaa ennustamaan ilmaston lämpenemisen vaikutuksia.

-Koralliriuttojen ekosysteemien rappeutuminen alkoi vuosisatoja sitten, mutta aiemmin ei ole ollut olemassa maailmanlaajuista yhteenvetoa tapahtuneen muutoksen laajuudesta. Tuhansia vuosia taaksepäin ulottuvat tiedot seitsemän tärkeimmän lihansyöjä-, kasvinsyöjä- ja arkkitehtuurilajin tilasta ja suuntauksista on koottu 14 alueelta. Suuret eläimet taantuivat ennen pieniä eläimiä ja muita lajeja, ja Atlantin riutat taantuivat ennen Punaisenmeren ja Australian riuttoja, mutta taantumisvauhti oli huomattavan samanlainen maailmanlaajuisesti. Kaikkien riuttojen tila heikkeni merkittävästi jo kauan ennen korallitautien ja valkaisun puhkeamista.

-CoML-tutkimus osoittaa, että jo vuonna 1600 Pohjois-Euroopan kalastuksen taso vaikutti voimakkaasti ekosysteemiin. Euroopan harmaavalas oli metsästetty sukupuuttoon. Silakkasaalis saavutti vuonna 1600 100 000 tonnia vuodessa ja viisinkertaistui reilusti ennen vuotta 1900. 1960- ja 1970-luvuilla kalastus lopetettiin kokonaan. Silakan kalastuksen palauttamiseksi toteutettujen tiukkojen toimenpiteiden jälkeen sen vuotuinen kokonaissaalis on nyt 307 000 tonnia.

-CoML-tutkimukset merkityistä Tyynenmeren nahkaselkäkilpikonnista, jotka ovat tällä vuosisadalla vaarassa kuolla sukupuuttoon, paljastavat kriittisiä elinympäristöjä ja ruokailualueita itäisellä Tyynellämerellä, ja tavoitteena on auttaa kalastajia välttämään niitä.

-Vedenalaiset videotekniikat ovat paljastaneet yllättävän rikkaita kolmiulotteisia elinympäristöjä, jotka ovat muodostuneet korallien ja sienien muodostamiksi syvänmeren alueiksi kaikkialla maailmassa, ja ne ovat korvanneet yleisen uskomuksen, jonka mukaan syvänmeren alue on enimmäkseen mutaa. Nämä elinympäristöt, jotka ovat erittäin tärkeitä kaloille ja muille meren eliöille, tuhoutuvat helposti troolaamalla. Lokakuun 23. päivänä pidetyssä tiedotustilaisuudessa tutkijat esittivät ennennäkemättömän videon elämästä Keski-Atlantin valtameressä ennennäkemättömässä 2,7 meripeninkulman (4500 metrin) syvyydessä. Videon kuvasivat kesäkuussa CoML:n tutkijat MAR-ECO-hankkeessa, jossa ensimmäiset ihmiset tutkivat Pohjois-Atlantin Charlie-Gibbs-halkeamavyöhykkeen syvyyksiä. Tuon syvyyden elämän monimuotoisuuden lisäksi tutkijat olivat yllättyneitä ”merilumen” määrästä, eli biologisten roskien kokoelmista, jotka siivilöityvät hitaasti alaspäin valtameren ylemmistä kerroksista.

-Tutkijat epäilevät, että Atlantin valtameren toisella puolella kotoperäiset kalat saattavat käyttää sammuneita merenalaisia tulivuoria ponnahduslautoina siirtyäkseen toiselle puolelle. Tutkiessaan Bear Seamountia, läntisintä vedenalaista huippua Georges Bankin edustalla, CoML:n tutkijat löysivät ainakin 17 kalalajia, joista kahdeksan on peräisin Itä-Atlantilta ja joita ei aiemmin tunnettu Länsi-Atlantilla. Ne olivat yksi niistä 152 kalalajista ja 183 selkärangattomasta lajista, jotka havaittiin Bear Seamountissa yhdellä risteilyllä.

Merieläinlaskennan neljä osaa

Merieläinlaskennassa on neljä osaa, joista kolme ensimmäistä ovat:

-History of Marine Animal Populations (HMAP) käyttää historiallisia ja ympäristöarkistoja analysoidakseen meripopulaatiotietoja luodakseen kuvan valtameristä ennen kalastusta ja ihmisen toiminnan suhteellisista vaikutuksista ja ympäristön vaihteluista sen jälkeen, kun kalastuksesta tuli yleistä;

-Future of Marine Animal Populations (FMAP) syntetisoi väestölaskennan tuottamia tietoja kehittääkseen matemaattisia ekosysteemimalleja, joiden avulla voidaan ennustaa ympäristö- ja ihmisvaikutusten aiheuttamia tulevia muutoksia merieläinpopulaatioissa; ja

-Ocean Biogeographic Information System (OBIS) on verkkopohjainen luettelo maailmanlaajuisista merilajeja koskevista maantieteellisistä tiedoista, ja siinä on online-työkaluja, joiden avulla voidaan havainnollistaa lajien välisiä suhteita lajeihin ja niiden ympäristöön. Parhaillaan tehdään työtä OBIS:n tietojen yhdistämiseksi opiskelijoille suunnatun opetussisällön luomiseksi.

Kenttähankkeet (tällä hetkellä seitsemän, ja suunnitteilla on jopa kahdeksan uutta) muodostavat neljännen Census-komponentin. Seitsemässä nykyisessä hankkeessa tutkitaan yksityiskohtaisesti seuraavia aiheita:

-Ranta-alueet (NaGISA-hanke). Kansainvälinen yhteistyö biologisen monimuotoisuuden inventoimiseksi ja seuraamiseksi kapealla rannikkovyöhykkeellä alle 20 metrin syvyydessä;

-Mainenlahti. Hanke dokumentoi luonnon monimuotoisuutta ja siihen liittyviä prosesseja Mainenlahdella, joka on voimakkaasti kalastettu ekosysteemi. Hankkeessa tutkitaan kaikkea vesipatsaassa, pohjasedimenttien elämästä mikrobeihin ja valaisiin. Mainenlahti valittiin tutkimuskohteeksi, koska siellä on myös kattavammat havainnot sellaisista muuttujista kuin lämpötila ja virtaukset kuin useimmissa muissa meriekosysteemeissä;

-Lohi ja muut rannikkovaeltajat (hanke POST) Uuden elektronisen merkintäteknologian soveltaminen ja Pohjois-Amerikan länsirannikon mannerjalustan kattavan seurantaverkoston luominen Tyynenmeren lohen ja muiden vaeltavien lajien ympäristöjen ja kulkureittien selvittämiseksi;

-Pohjoissalien tasankoalueet (hanke CeDAMar). Syvänmeren hanke, jossa dokumentoidaan syvänmeren tasankojen lajiston monimuotoisuutta, jotta voidaan lisätä ymmärrystä biologista monimuotoisuutta ja globaalia muutosta säätelevistä historiallisista syistä ja ekologisista tekijöistä;

-Top Predators – the Pacific (TOPP-hanke). Elektronisten merkintätekniikoiden käyttö suurten avomerieläinten vaellustapojen ja käyttäytymisen sekä niihin vaikuttavien valtameritekijöiden tutkimiseen. Tavoitteena on päätellä ravintoketjun huipulla olevien eläinten käyttäytymisestä selitys niiden runsaudelle ja levinneisyydelle;

-Vedenalainen vuoristo: Keski-Atlantti (hanke MAR-ECO). Tutkimus pohjoisen Keski-Atlantin valtavista vuorijonoista, mukaan lukien prosessit, jotka säätelevät suurempien merieläinten levinneisyyttä ja yhteisörakenteita Keski-Atlantin harjun ympärillä olevissa vesissä;

-Vents and Seeps (hanke ChEss). Maailmanlaajuinen tutkimus syvänmeren elämästä, jota esiintyy pimeiden merenpohjan tuuletusaukkojen ja vuotojen ympärillä, sekä prosesseista, jotka ohjaavat näitä eristettyjä ekosysteemejä, jotka toimivat uusien lajien kasvattamoina.

Kolme Census-hankkeen seitsemästä alkuvaiheen kenttätutkimuksesta sijoittuu Pohjois-Amerikkaan, kolme Eurooppaan ja yksi Japaniin. Uudet tulevat kenttähankkeet (mukaan lukien mikrobeja, planktonia, riuttoja, arktista aluetta ja merenalaisia vuoria koskevat tutkimukset) sijoittuvat eteläiselle pallonpuoliskolle ja muille alueille.

Kussakin hankkeessa demonstroidaan uuden teknologian tai tekniikan käyttöä monimuotoisuutta, levinneisyyttä tai runsautta koskevien tietojen keräämisessä. Laskennan edetessä näitä näytteenottomenetelmiä käytetään tutkimusten laajentamiseen kansainvälisesti.

Tuttu, tuntematon ja tuntematon

Ensimmäisessä laskentaraportissa kuvataan pyrkimyksiä erottaa tunnettu tuntemattomasta ja tuntemattomasta.

Luettelon laatiminen tunnetuista on sen mukaan helpointa. ”Kivitaulut, kirjastot ja nyt sähköinen verkko ovat keränneet valtavan inventaarion tunnetusta.” Aiemmin tänä vuonna Census FMAP -ryhmä raportoi, että jokaista suuren luonnonkalalajin lajia on pyydystetty niin laajasti viimeisten 50 vuoden aikana, että 90 prosenttia kustakin lajista on kadonnut.

Tuntemattoman erottaminen tuntemattomasta on paljon vaikeampaa. Jotkin asiat ovat lähtökohtaisesti yksinkertaisesti tuntemattomia, kuten kalojen määrä lahdessa vuosikymmenen kuluttua, kun otetaan huomioon sellaiset muuttujat kuin ilmastonmuutos. Joitakin asioita ei myöskään voida tietää, koska etsintä on epäkäytännöllistä – esimerkiksi tutkittavaan mereen ei ole pääsyä, näytteet räjähtävät äärimmäisestä paineesta, kun ne tuodaan pintaan, tai etsinnän kustannukset ja työläys käyvät ylivoimaisiksi.

Elämää ”kuudessa valtamerialueessa”

Raportissa kuvataan tunnettua, tuntematonta ja tuntematonta kuudessa valtamerialueessa – ihmisen reuna-alueet, kätketyt rajat, keskeisten vesien vaaleat ja pimeät vyöhykkeet, aktiivinen geologia, jää ja mikroskooppinen.

Inhimilliset reunat

Vaikka tiedemiehet tietävät paljon siitä, mitä rannikon läheisyydessä elää, tarvitaan raportin mukaan jatkuvia ponnisteluja muutosten mittaamiseksi, ja monet lajit ovat edelleen tuntemattomia ja ehkä tuntemattomia. Esimerkiksi vain kolmesta kuutiometristä koralliriuttaa Uuden-Kaledonian edustalla Etelä-Tyynenmeren alueella löydettiin noin 130 000 nilviäistä, jotka kuuluivat 3 000 lajiin, joista monet ovat tuntemattomia.

Tähän mennessä pelkästään Mainenlahdelta, jota tutkitaan intensiivisesti Census-pilottihankkeena, on löydetty 2 000 kasvi- ja eläinlajia, jotka vaihtelevat pohjasedimenttien mikrobeista tuulen viemää pintaa kiertäviin valaisiin. Maailmanlaajuisten arvioiden mukaan rannikon läheisellä alueella on nyt maailmanlaajuisesti yhteensä 12 000 lajia.

Kätketyt rajat

Kontinenttien reuna-alueet ja syvänteiden tasangot, jotka kätkeytyvät vesien alle, rajaavat valtamerten reunoja ja pohjaa. Joidenkin mannerrajojen rajalla avautuu yli neljän kilometrin syvyisiä kaivantoja. Maailman syvin vesi ja suurin paine sijaitsevat 11 kilometriä syvän Mariaanien kaivannon pohjalla itäisellä Tyynellämerellä lähellä Guamin saarta.

Peitteiset reunamuodostumat elättävät monia samoja lajeja, jotka liittyvät syvempiin vesiin. Marginaaleilla on monimutkaisempia elinympäristöjä kuin pohjalla olevilla syvänteiden tasangoilla, ja ne ovat todennäköisesti kasvattamoalueita, joilla uudet lajit kehittyvät.

Pohjanmeren tasangot ovat merilumen kasaantumista vuosisatojen ajalta – hiukkasia, joista osa on eläviä ja osa elottomia, jotka putoavat kilometrien pituisten vesimassojen läpi ja laskeutuvat valtamerten pohjalle. Siltti on leveämpää kuin mikään muu elinympäristö planeetalla — paikoin 5 km syvää — jolloin siltin syvyys on samaa mittakaavaa kuin yläpuolella oleva valtameri. Abyssalin tasangolla elää 100 000 tunnettua lajia, enimmäkseen pieniä äyriäisiä ja erilaisia matoja. Sen uskomattoman monimuotoisuuden ja runsauden selittää tasangon ravinto, sen valtava tilavuus ja sen muuttumaton luonne miljoonien vuosien aikana.

Pimeys, syvyys, paine ja abyssiaalisen tasangon koko tekevät jatkuvista tai edes usein toistuvista havainnoista tässä valtakunnassa äärimmäisen vaikeita ja kätkevät sisäänsä sen, miten nopeasti asiat muuttuvat, mikä pitää suuren osan tämän alueen elämästä tuntemattomana. Asiantuntijat kyseenalaistavat, voisiko edes intensiivinen ja kallis näytteenotto-ohjelma kuvata miljoonia uusia lajeja, joita tällä nykyisin saavuttamattomissa olevalla alueella odotetaan esiintyvän.

Keskivedet – vaaleat ja tummat vyöhykkeet

Valtamerten keskivedet täyttävät piilossa olevien rajojen muodostaman valtavan kulhon. Auringonvalo tunkeutuu ja ruokkii ravintoa noin 200 metrin yläpuolella tapahtuvaa fotosynteesiä, rikastuttaen näitä vesiä, jotka peittävät 70 % planeetasta ja ruokkivat kymmeniä tuhansia lajeja. Valoisalta vyöhykkeeltä tuleva merilumi putoaa valoisan ja syvänteen tasangon väliseen pimeään vyöhykkeeseen, mikä ruokkii vielä enemmän lajeja.

Valovyöhykkeen 50 000 planktonlajia ovat enimmäkseen yksisoluisia eliöitä, kuten monia leviä ja alkueläimiä tai krillejä, katkarapujen pienikokoisia sukulaisia. Fotosynteesiin kykenevä plankton, kasviplankton, on valtamerten laidunten ruohoa, joka muuttaa hiilidioksidikaasun 300 miljardiksi tonniksi ravintoa pienille eläimille, kuten krilleille, jotka puolestaan ruokkivat ravintoketjussa ylempänä olevia suurempia eläimiä. Tämä vastaa kaikkea fotosynteesin avulla tuotettua ruokaa maalla.

Satelliitit, jotka tarkastelevat valtamerestä heijastuvaa valoa, antavat kohtuullisia viitteitä sijainnista, runsaudesta ja jopa joistakin kasviplanktonin lajeista, joita esiintyy suurimmassa osassa valtameren pintaa, paljastaen valtamerelliset hotspotit, jotka vastaavat reheviä niittyjä maalla.

Valovyöhykkeellä elää noin 20 000 uivaa lajia, mukaan lukien valtamerten suurimmat nisäkkäät (sinivalaat) ja suurimmat kalat (valashait). Kysymykset valovyöhykkeellä koskevat enemmänkin levinneisyyttä ja runsautta kuin itse lajeja. Koska eliöiden liikkuminen valovyöhykkeellä on epävarmaa ja koska niitä tarkkailevien tutkijoiden määrä on vähäinen, osa tiedoista on nykyisin saavuttamattomissa. Esimerkiksi 20 kilometrin tuntinopeudella liikkuvat valaat voivat kiertää maapallon useita kertoja vuodessa. Kasviplanktonin rehevät laitumet liikkuvat joskus tuhansia kilometrejä vuodessa.

Pimeän vyöhykkeen tilavuus, joka ulottuu yli 4000 metriä pilkkopimeään, ylittää moninkertaisesti 200-metrisen valovyöhykkeen tilavuuden. Jätteiden lumi, suurten eläinten raadot ja normaalin valovyöhykkeen alapuolelle uskaltautuvat uimarit päätyvät pimeän alapuolella olevien eläinten ravinnoksi. Eliöiden massa vähenee syvyyden myötä, ja sitä muokkaavat valtameren keskiosien selänteet, jotka vaikuttavat virtaukseen aivan kuten vuoret vaikuttavat säähän maalla.

Veden puolivälissä elää noin 20 000 lajia; niveljalkaiset äyriäiset ja niveljalkaiset kalat ovat vallitsevia, mutta myös oudot kelluvat meduusat ja nilviäiset ovat tärkeitä.

Pohjavedessä elää useita satojatuhansia lajeja ja monet niistä saattavat jäädä tuntemattomiksi. Pimeässä, 200 metristä 5 kilometriin pinnan alapuolella, ilman normaalia happea ja murskaavassa paineessa monia lajeja ei ehkä koskaan saada pyydystettyä ja nimettyä. Ja jos ne saadaan kiinni ja nostetaan pintaan, niiden muoto muuttuu paineenmuutosten seurauksena.

Aktiivinen geologia — Saumavuoret, purkautumisreiät ja vuotokohdat

Voidakseen kelvata saumavuoriksi vedenalaisten haamutulivuorten on noustava vähintään 1000 m syvyystasangosta ilman, että ne näyttäytyvät veden yläpuolella saarina. Valtameren keskiosien selänteillä Maan ytimestä peräisin olevan nestemäisen magman, kaasujen ja veden vuorovaikutus äärimmäisessä paineessa synnyttää korkealämpöisiä syvänmeren purkausaukkoja, joissa on runsaasti kemikaaleja, jotka ruokkivat bakteereja näiden ainutlaatuisten ravintoketjujen pohjalla. Monilla mantereen reuna-alueilla pohjavesi ja öljy tihkuvat kalliosta ja ruokkivat bakteereja. Venttien ja vuotojen aiheuttamat virtaukset mahdollistavat ravinnon syntymisen ilman valoa ja hyvät olosuhteet lajien evoluutiolle.

Vaikkakin purkausaukkojen ja vuotojen tutkimiseen käytettävä teknologia voi olla erilainen, tutkimusta yhdistää tarve vertailla lajeja ja käyttäytymismalleja, jotka kolonisoivat ja ylläpitävät eristyksissä olevia populaatioita. Aktiivisen geologian alueella tiedetään elävän 6000 lajia. Tuuletusaukot ja vuotokohdat löydettiin vasta 25 vuotta sitten, mutta jo nyt on kuvattu 700 uutta lajia muutamasta kymmenestä paikasta. Äskettäin tehdyissä saumavuorten tutkimuksissa havaittiin, että 15-40 prosenttia kerätyistä lajeista oli tieteelle uusia, eikä niitä todennäköisesti tavattu missään muualla.

Jäämeret — Arktinen ja Etelämanner

Kylmissä, inhorealistisissa merissä napojen läheisyydessä fotosynteesi jatkuu edelleen, kun mikroskooppiset levät imevät jään läpi kulkeutuvaa valoa ja ruokkivat monenlaista elämää äyriäisistä kaloihin ja nisäkkäisiin, kuten hylkeisiin ja norsuvalaaseen.

Jäämerissä tuntemattomat lajit ovat suurelta osin sukkulamatoja ja yksisoluisia eliöitä. Suuret mahdollisuudet piilevät Antarktiksen vesistä jo kerättyjen näytteiden tulkinnassa ja merijään laiminlyötyjen halkeamien, Kanadan saariston ja Grönlannin rannikkofjordien sekä Itä-Siperian mannerjalustan tutkimisessa. Hiljattain Kanada-altaaseen suuntautunut kansainvälinen retkikunta, joka käytti uusinta jään alla käytettävää teknologiaa, löysi ja kuvasi suuria arktisen turskan parvia pakkausjääkerrosten välissä. Nämä turskat, jotka tavallisesti syövät pohjaa, kuvattiin laiduntamassa ylösalaisin olevia levälaitumia. Tämä yllättävä löytö rohkaisee jatkotutkimuksiin jään alla.

Merien mikroskooppiset mikro-organismit kompensoivat pienen kokonsa lukumäärällään. Valtamerten 1030 mikrobisolua käsittävät yli 90 % valtamerten kaikkien elävien olentojen massasta ja edustavat 10 000 kertaa suurempaa biomassaa kuin kaikki maailman valaat¡¦. Noin 50 % maapallon hapesta syntyy valtamerten mikrobien tuottaman fotosynteesin avulla.

Tulevaisuuden haasteet

Raportissa kuvataan valtavia haasteita matkalla kohti kattavaa laskentaa.

Tänään maailmassa työskentelee esimerkiksi lähes 500 kalataksonomia-asiantuntijaa kalojen luokittelun ja nimeämisen parissa. Tämä on todennäköisesti kymmenkertainen määrä taksonomeihin verrattuna, jotka työskentelevät ei-kaupallisten meriryhmien, kuten sukkulamatojen parissa (matoja, jotka koostuvat pitkänomaisesta vatsasta ja lisääntymisjärjestelmästä vastustuskykyisen ulkokuoren sisällä. Useimpien sukkulamatojen, joiden koko on 400 mikrometristä 5 millimetriin, näkemiseen tarvitaan mikroskooppi). Vaikka sukkulamatojen taksonomit työskentelisivät 10 kertaa nopeammin kuin kala-asiantuntijat ja käyttäisivät nykyistä tietotekniikkaa, he tarvitsisivat tuhansia vuosia nimetäkseen suurimman osan arviolta miljoonasta tuntemattomasta lajista.

”Kymmenvuotisen Census-aloitteen loppuun mennessä odotamme useita tuloksia”, sanoo Alfred P. Sloan -säätiön CoML-ohjelman johtaja Jesse Ausubel. ”Olemme tunnistaneet monia uusia lajeja ja tiedämme paljon tarkemmin, kuinka monta lajia on vielä löytämättä. ”Tiedämme paremmin, muuttuuko merieläinten kokojakauma: Ovatko pienet eläimet syrjäyttämässä suuria? Tiedämme paremmin, miten valtamerieläinten runsaudessa tapahtuvat muutokset siirtyvät suurten ryhmien välillä: Korvaavatko hyytelöt kalat? Ja tiedämme paljon paremmin, mitä emme tiedä – tunnistamme tutkimattomat alueet.

”Yhtä tärkeää”, hän lisäsi, ”on, että olemme luoneet perustavanlaatuisia välineitä tulevaisuutta varten, erityisesti valtamerten biogeografisen tietojärjestelmän (Ocean Biogeographic Information System), joka on olennainen apuväline seuraavan sukupolven meren luonnonvarojen hoitajille ja tutkijoille, sekä merielämää tarkkailevan maailmanlaajuisen valtamerten havainnointijärjestelmän (Global Ocean Observing System) osatekijät”. Tämän aaltojen ja virtausten sekä valaiden ja mikrobien seurantaan käytettävän havainnointijärjestelmän pitäisi parantaa näkemystämme meren elämästä ja olosuhteista tavoilla, joita emme voineet kuvitella vielä muutama vuosi sitten.”

Sanoi tohtori Grassle: ”Toivomme, että alkuvaiheen edistyksemme innostaa monia muita kirjoittamaan ja arvostamaan elämän tietosanakirjan merellisiä lukuja. Pyydämme lisää maailmanlaajuista tukea ja osallistumista tämän merkittävän työn edistämiseksi.”

Census of Marine Life sponsorit:

Tukea Census of Marine Life -hankkeelle tulee yhä useampien maiden tieteestä, ympäristöstä ja kalastuksesta vastaavilta valtion virastoilta sekä yksityisiltä säätiöiltä ja yrityksiltä. Census on yhteydessä tai sidoksissa useisiin hallitustenvälisiin kansainvälisiin järjestöihin, kuten YK:n hallitustenväliseen merentutkimuskomiteaan, YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestöön, YK:n ympäristöohjelmaan ja sen Maailman luonnonsuojelun seurantakeskukseen, maailmanlaajuiseen biodiversiteettitietojärjestelmään, Kansainväliseen merentutkimusneuvostoon ja Pohjois-Tyynenmeren merentutkimusjärjestöön. Se on myös yhteydessä kansainvälisiin valtiosta riippumattomiin järjestöihin, kuten valtamerten tutkimusta käsittelevään tiedekomiteaan ja Kansainvälisen tiedeneuvoston kansainväliseen biologisen merentutkimuksen järjestöön (International Association of Biological Oceanography). Laskentaa johtaa riippumattomasti perustettu kansainvälinen tieteellinen ohjauskomitea, jonka jäsenet toimivat omissa tehtävissään, sekä kasvava joukko kansallisia ja alueellisia täytäntöönpanokomiteoita.

Tähän mennessä osallistujamaita ovat: Pohjois-Amerikka: Etelä-Amerikka: Kanada, Yhdysvallat, Meksiko, Bermuda: Chile, Peru, Ecuador, Kolumbia, Venezuela, Guayana, Brasilia, Uruguay, ArgentiinaAasia ja Tyynenmeren alue: Euroopan maat: Uusi-Seelanti, Australia, Japani, Etelä-Korea, Kiina, Taiwan, Vietnam, Filippiinit, Indonesia, Malesia, Thaimaa, Intia: Eurooppa: Venäjä, Norja, Irlanti, Islanti, Iso-Britannia, Portugali, Espanja, Ranska, Belgia, Alankomaat, Italia, Kreikka, Saksa, Tanska, Viro: Etelä-Afrikka, Norsunluurannikko, Ghana, Nigeria, Kamerun, Gabon, Angola, Namibia, Mosambik, Tansania, Kenia, Madagaskar, Mauritius, Seychellit

.