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Un outil élégant appelé Squidpop que les scientifiques veulent faire appel à Crowdsource

Un fond sableux, ondulé par une eau turquoise, émerge sous moi au fur et à mesure que je descends. Je fais de la plongée dans les eaux entourant la station de recherche de Carrie Bow Cay au Belize depuis plus de 20 ans. J'ai donc déjà fait cette plongée. Mais chaque plongée peut avoir ses propres surprises. Au départ, je ne vois que du sable, un paysage lunaire poussiéreux apparemment dépourvu de vie .

En touchant le fond, le monde qui m'entoure est masqué, la densité de l'eau suspend les minuscules particules soulevées par mes nageoires. Bientôt, la visibilité est dégagée et je peux voir que ce n’est pas du tout un désert, mais une piste. Les pistes étranges qui sillonnent le sable font allusion à la biodiversité que nous recherchons. Quelque chose dépense beaucoup d'énergie pour aller quelque part. Cependant, nous n'avons pas le temps de poursuivre les animaux qui traversent, nous avons une tâche très spécifique à accomplir.

L'équipe de plongée de Marine Global Observatory (MarineGEO) travaille sous les eaux des Caraïbes. Dirigé par le réseau d'observateurs marins Tennenbaum du Smithsonian, il s'agit du premier programme de recherche mondial à long terme qui fournira des informations sans précédent sur l'écologie et la biodiversité de nos océans côtiers à travers le monde.

MarineGEO se consacre à l'étude de la biologie et de l'écologie de nos écosystèmes côtiers, zone critique de l'océan où la vie marine est la plus abondante et les effets des activités humaines les plus prononcés. L'observatoire a été créé avec la conviction que nous avons besoin de données sur la biologie marine côtière à une large échelle géographique et sur de longues périodes pour traiter certains des problèmes les plus importants auxquels le milieu marin est confronté aujourd'hui - surpêche, pollution et changement climatique. L’ampleur et la profondeur de ces informations peuvent révéler des tendances mondiales dans la répartition des espèces, les impacts des activités humaines sur les communautés animales et le rôle de la biodiversité dans le maintien d’écosystèmes sains.

Conque Les pistes étranges qui sillonnent le sable font allusion à la biodiversité que nous recherchons. Quelque chose dépense beaucoup d'énergie pour aller quelque part. (Laurie M. Penland)

Alors que MarineGEO s’engage à utiliser des méthodes de pointe pour aborder certaines de ces observations, l’un de ses points forts en tant que réseau mondial pour la biodiversité est l’utilisation d’expériences très simples, qui peuvent être déployées à grande échelle à l’aide de matériaux de base formation minimale. Cela ouvre immédiatement la porte à la participation d'autres stations de recherche et institutions académiques, ainsi que de citoyens citoyens et de groupes scolaires.

Pour cette étude, nous déployons un outil éprouvé de la boîte à outils MarineGEO, un simple bâtonnet d’appât (récemment publié dans PLOS-ONE), connu sous le nom de sucette de calmars.

Il se compose d’une fine tige de fibre de verre d’environ 18 pouces de hauteur et d’une petite tranche de tissu de calmar, de la taille d’un perforateur standard, apposée à une extrémité. Nous suivons la quantité de calmar consommée par les poissons locaux sur une période normalisée et comparons cette information à ce que l’on sait de la communauté de poissons grâce à des filets et des enquêtes visuelles ou à des caméras qui enregistrent la prédation.

Dans le but de collecter des données sur de plus grandes régions, MarineGEO envisage de mettre en place un blitz sur les calmars appelé Ocean Bitemap pour la prochaine Journée mondiale des océans, le 8 juin 2016.

L'objectif est de déployer des calmars dans autant de régions et de types d'habitats que possible.

MarineGEO et d’autres partenaires, notamment des membres du réseau expérimental Zostera (ZEN) du réseau mondial des herbiers marins, déploieront des squidpops dans le monde entier. Ce sera le premier du genre en termes d'observations coordonnées de la prédation dans les environnements côtiers. Tout au long de l’été, tous les partenaires répéteront ces déploiements, ce qui donnera un aperçu plus clair des données sur la prédation que nous n’avons jamais eu. Vous pouvez trouver plus d'informations en ligne sur squidpops et Ocean Bitemap, y compris des instructions sur le déploiement de votre propre squidpop.

La comparaison de ces relevés avec des données sur l'habitat et des informations sur l'état de conservation fournira des indications précieuses sur les caractéristiques permettant aux habitats marins de fonctionner correctement, en particulier face aux perturbations causées par les activités humaines.

Mon collègue, Ross Whippo, technicien central et biologiste de terrain pour MarineGEO, arrive au fond quelques instants après moi et dépose rapidement son équipement, y compris un paquet de calmars, en vue de son déploiement. Cependant, il plante d'abord une caméra vidéo montée sur un tuyau en PVC dans le sable.

Bien que le test du squidpop cible principalement des poissons prédateurs, il existe de nombreux autres types de poissons habitant la région.

Un grand remora nous entoure alors que Ross installe la caméra. Ces poissons fascinants ont sur leur tête un disque de succion ovale plat qui leur permet de s’attacher à d’autres animaux. On les voit généralement comme adhérés à des requins, bien qu’à l’époque, sur le même site, une tortue de mer avait été photographiée avec quelques remas accrochés. Je les ai accrochées plusieurs fois à mes palmes et à ma bouteille de plongée et je les considère comme très amusantes.

Mon collègue, Ross Whippo, technicien central et biologiste de terrain pour MarineGEO, a touché le fond quelques instants après moi et dépose rapidement son équipement, y compris un paquet de calmars, en vue de son déploiement. (Laurie M. Penland) Ross plante une caméra vidéo montée sur un tuyau en PVC dans le sable. (Ross Whippo) Un grand remora nous entoure alors que Ross installe la caméra. Ces poissons fascinants ont sur leur tête un disque de succion ovale plat qui leur permet de s’attacher à d’autres animaux. (Laurie M. Penland) On les voit généralement comme adhérés à des requins, bien qu’à l’époque, sur le même site, une tortue de mer avait été photographiée avec quelques remas accrochés. (Ross Whippo)

Ils sont pour la plupart inoffensifs, mais Ross n'aime pas celui-ci, car il semble chercher un bon endroit pour l'attacher. La facilité avec laquelle les calmars sont déployés devient évidente lorsque nous nous éloignons de la caméra (et du remora) et que nous commençons à les planter dans le sable à environ six pieds de distance. Une fois que tous les 25 sont plantés dans une rangée, nous avons le temps de tuer.

Notre tâche consiste maintenant à quitter le site d'étude pendant une heure pour permettre la prédation.

Au sommet de la chaîne alimentaire, les prédateurs jouent un rôle important dans le contrôle de l'écosystème. Ils sont le principal agent d’abattage, déterminant le nombre et le type d’organismes vivant dans une région donnée. Une abondance élevée de prédateurs voraces pourrait entraîner un groupe d'animaux différent de celui des zones relativement exemptes de prédateurs. Cela peut changer en fonction de la période de l'année, du type d'habitat et de l'impact humain sur le site de l'étude.

Au sommet de la chaîne alimentaire, les prédateurs jouent un rôle important dans le contrôle de l'écosystème. Ils sont le principal agent d’abattage, déterminant le nombre et le type d’organismes vivant dans une région donnée. Une abondance élevée de prédateurs voraces pourrait entraîner un groupe d'animaux différent de celui des zones relativement exemptes de prédateurs. Cela peut changer en fonction de la période de l'année, du type d'habitat et de l'impact humain sur le site de l'étude.

Dans les systèmes de récifs coralliens en bonne santé, nous voyons souvent de nombreux grands prédateurs ainsi que d’autres poissons plus petits et omnivores. Mais dans les habitats sableux, comme celui que nous visitons, nous nous attendons à moins de poissons prédateurs. Le nombre de squidpops consommés aide à confirmer si nos prévisions sont correctes. À partir de ces données, nous pouvons déterminer l’importance éventuelle des prédateurs dans un habitat donné.

MarineGEO a actuellement des partenaires le long des côtes d'Amérique du Nord et du Sud et du Pacifique, notamment les stations Smithsonian du Maryland, de la Floride, du Belize et du Panama, l'Université d'Hawaii à Manoa, le centre Romburg-Tiburon dans la baie de San Francisco et le Hakai. Institute en Colombie-Britannique, avec des projets d'expansion dans des universités de Tasmanie, Hong Kong et Singapour.

Chacun de ces endroits offre une nouvelle opportunité de collecter des données coordonnées sur la pression de prédation à l'aide de squidpops, ainsi que la capacité de créer des réseaux locaux, en s'adressant à la communauté pour une participation active. MarineGEO a guidé de nombreux groupes sur le déploiement de squidpops, du programme Three Seas, un programme éducatif destiné à former la prochaine génération de scientifiques de la mer, à un élève du secondaire qui a remporté le salon de la science de son école en utilisant la technique de squidpops pour comparer la pression de prédation exercée sur le milieu marin local. habitats.

En attendant l'heure, nous nageons sur les bords du site en prenant des notes. C'est alors que je vois ce qui fait les traces dans le sable: conque. Ces mollusques à l’air comique sont communs aux Caraïbes. Leurs yeux brillent sur les tiges de l'intérieur de grands coquillages roses et magnifiques, et ils avancent pas à pas, avec un ascenseur et un flop, laissant des traces dans le sable. Avec des mouvements aussi maladroits et lents, je suis étonné de la distance parcourue.

Il devient clair que ce paysage lunaire regorge de vie.

Alors que la majeure partie de la biodiversité marine de cette région est limitée aux récifs coralliens, les divers habitats de la région sont connectés. Les récifs, les bancs de sable, les herbiers marins et les forêts de mangroves hébergent des communautés de poissons et d'invertébrés qui se chevauchent, se déplaçant d'un habitat à l'autre, en fonction de facteurs tels que la saisonnalité, les cycles jour-nuit, l'alimentation et la reproduction, et les stades de développement.

Nous voyons souvent beaucoup plus de poissons de récif juvéniles de certaines espèces dans et parmi la protection fournie par les racines des forêts de mangroves que nous le faisons ailleurs. Ici, sur le fond sablonneux, nous voyons des demoiselles, des grognements et des gobies qui seront pris en compte par l'enquête visuelle sur les poissons que d'autres membres de l'équipe MarineGEO mèneront avec des chercheurs de l'Université de Tasmanie dans le cadre d'un projet appelé Reef Life Survey, qui suit la biodiversité des poissons. à l'échelle mondiale.

C’est la principale raison de placer les calmars dans différents types d’habitats. Chaque habitat peut bien avoir ses propres modèles de prédation, qui peuvent varier entre, par exemple, une zone de sable et un pré d'herbiers, qui peuvent en réalité être assez proches géographiquement.

Au bout d’une heure, nous retournons à notre site d’étude et comptons le nombre de crabes consommés. Ross nage le long de la ligne de squidpops, en notant les données sur une ardoise de plongée. Je suis derrière et compte cinq morceaux de calmars manquants sur 25. Pas mal pour un endroit qui ressemblait à première vue à un paysage lunaire désert, mais toujours aussi actif que les récifs locaux où nous voyons régulièrement le retrait des 25 morceaux de calmar en une heure. Parfois, ils disparaissent avant que nous ayons fini de tous les sortir.

Cette expérience n'est pas encore terminée. Nous laissons les squidpops pour récupérer le lendemain, afin de prendre en compte l'alimentation nocturne par les espèces prédatrices. Nous allons répéter cette tâche maintes et maintes fois au cours de la semaine avec des calmars et des plantules.

Plantpops est l'un des tests que MarineGEO est en train de développer pour compléter l'expérience de squidpop. Plantpops sont des cordes avec différents types de plantes aquatiques enfilées dans ses fils. Alors que les calmars s'attaquent à la prédation, ceux-ci s'attaqueront à l'herbivorie ou à la consommation de plantes par les animaux. La consommation de plantes par les animaux est le principal lien entre la photosynthèse des plantes et les niveaux plus élevés du réseau alimentaire. En déterminant le rythme auquel les plantes aquatiques sont consommées, nous en apprenons sur la santé et le fonctionnement d'un écosystème. Comme pour les calmars, nous prévoyons de répéter ces expériences sur une longue période sur des sites du monde entier. Ces données nous aideront à documenter les taux de consommation et les préférences des plantes aquatiques dans chaque habitat au niveau mondial et nous permettront de déterminer les changements dans la santé de l'habitat.

En déterminant le rythme auquel les plantes aquatiques sont consommées, nous en apprenons sur la santé et le fonctionnement d'un écosystème. (Zach Foltz) Comme pour les calmars, nous prévoyons de répéter ces expériences sur une longue période sur des sites du monde entier. (Laurie M. Penland) En surveillant toute la diversité d’un site donné, y compris d’espèces telles que notre ami le remora, il place les données des calmars en contexte. (Laurie M. Penland) Avant même de monter et de laisser derrière moi mon paysage lunaire bien connu, je remarque un rappel éclatant de la biodiversité marine - un sac d’oeuf d’un escargot de lune au repos sur le fond sableux. (Laurie M. Penland)

La collecte des données n'est que le début du défi. Réunir tout cela pour qu'une carte cohérente de la prédation soit la prochaine étape pour l'équipe de MarineGEO.

L'un des autres objectifs principaux de MarineGEO est de rendre toutes les données collectées librement accessibles. Les résultats de toutes les collections de squidpop seront finalement disponibles en ligne, de même que toute une série d'autres données, notamment les conditions de l'eau et les données biologiques, provenant de tous les sites participants à MarineGEO.

Alors que Ross et moi revenons chercher la caméra, notre remora réapparaît et nous suit pendant un moment. En surveillant toute la diversité d’un site donné, y compris d’espèces telles que notre ami le remora, il place les données des calmars en contexte. Les habitats ne sont pas que des prédateurs. Le fait de savoir qui est là et à quel moment fournit une vision plus holistique de l'environnement et de la manière dont il répondra au changement accéléré qui se produit dans les régions côtières de nos océans. Avant même de monter et de laisser derrière moi mon paysage lunaire bien connu, je remarque un rappel éclatant de la biodiversité marine - un sac d’oeuf d’un escargot de lune au repos sur le fond sableux.

Espérons qu'en déployant des calmars, nous collecterons suffisamment de données pour nous permettre de répondre à une question beaucoup plus vaste: comment la prochaine génération sera-t-elle capable de faire face aux conditions futures de nos océans côtiers?

Un outil élégant appelé Squidpop que les scientifiques veulent faire appel à Crowdsource