powiązana zawartość
- Jak duże były ostrygi w Chesapeake przed kolonizacją?
Stephen Durham ignoruje zimną wodę przenikającą do butów turystycznych, gdy wchodzi do płytkiego, słonawego potoku, płynącego przez słone bagna w Madison w stanie Connecticut. Z każdym krokiem skorupy chrzęszczą mu pod stopami i skazuje kilka ostryg na wczesną śmierć. Poniżej tych ofiar szczątki ich przodków leżą pochowane w błocie. Niespełna metr w dół mogą mieć setki lat - artefakty z czasów sprzed nowoczesnej ewidencji. Podobnie jak tysiące kamieni Rosetta wielkości mydeł, muszle mogą ujawnić wskazówki dotyczące przeszłości - jeśli wiesz, czego szukasz.
Durham, z przystrzyżoną brodą studenta i kapeluszem z restauracji z owocami morza, to nowy rodzaj podstępu. Jest jednym z pierwszych na świecie studentów przeszkolonych w zakresie paleobiologii konserwatorskiej, młodej dziedziny, która stosuje umiejętności paleontologa do współczesnych wyzwań związanych z ochroną przyrody poprzez dekodowanie szczątków zwierząt i roślin. Badania prowadzone przez The Nature Conservancy wskazują, że globalnie populacje ostryg spadły o 85 procent w ciągu ostatnich 130 lat. Informacje, które Durham może zebrać ze starych muszli ostrygi wschodniej ( Crassostrea virginica ) na tym małym bagnie - jak słona woda w czasach, gdy żyli, jak duże i jak szybko rosły i jak mocno były zlepione - mogą stanowić cenny kontekst dla wysiłki na rzecz zachowania i odnowienia wschodniej rafy ostrygowej dzisiaj. Ale ludzie odpowiedzialni za prace konserwatorskie będą potrzebować przekonujących.
Jednym z pierwszych kroków w procesie laboratoryjnym Durhama jest rozłożenie próbek na siatce w celu oczyszczenia. (Dzięki uprzejmości Hakai / Geoff Giller) Zatoczka musi być pusta, zanim Durham będzie mógł kopać w bogatym w węgiel, pachnącym siarką błocie i pobierać próbki. Ale w chwili martwego przypływu woda wciąż płynie wokół jego kostek. Niezrażony Durham wykonuje swoje inne zadanie: wyrywanie żywych ostryg z powierzchni potoku w celach porównawczych. W swoim laboratorium, oddalonym o pięć godzin jazdy, czeka na niego mnóstwo antycznych małży.
Durham wraz ze swoim doktorem Gregory Dietlem wykopali tysiące wschodnich muszli ostryg z miejsc w Luizjanie, Carolinas i Connecticut w ciągu ostatnich kilku lat. W jego biurze przy stowarzyszonej z Cornell University Paleontological Research Institution w Ithaca w stanie Nowy Jork są ułożone na półkach i szufladach, niektóre nadal pokryte błotem bagiennym i owinięte w plastikowe worki do zbierania, inne oczyszczone, posortowane, starannie oznakowane i zapakowane. Najmniejsze pociski mają zaledwie kilka milimetrów; największe są dłuższe niż iPhone. Muszle różnią się wiekiem; niektóre są stosunkowo młode w wieku od kilku dziesięcioleci do stuleci, jak te z potoku w Connecticut, podczas gdy jego najstarsze muszle pochodzą sprzed setek tysięcy lat z plejstocenu. Te starsze skorupy nie pochodzą nawet ze współczesnych mokradeł: Durham i Dietl znajdują je odsłonięte wzdłuż ścian kanałów, w miejscach, gdzie bagna istniały kiedyś w głębi lądu, gdy poziomy oceanów były wyższe. Często odnajdują te stare skorupy nietknięte, z połówkami wyprostowanymi, tak jak byłyby, gdy żyły ostrygi, zanim błoto bagienne zakopało je tysiące lat temu.
Stephen Durham mierzy muszlę ostryg z Południowej Karoliny w swoim laboratorium w Ithaca w Nowym Jorku. (Dzięki uprzejmości Hakai / Geoff Giller) W laboratorium na końcu korytarza ze swojego biura, kilka dni po powrocie z Connecticut, Durham pobiera próbki z 350 000-letnich próbek z miejsca w Południowej Karolinie, z muszlami ułożonymi na drucianej siatce nad zlewem. Po wyczyszczeniu każdej zapakowanej próbki, przeczesuje kolekcję i dopasowuje pojedyncze ostrygi w pary, jak starożytna układanka. „Ta-da” - mówi, podnosząc zestaw. Obiema połówkami może być pewien, że mierzy pełnowymiarową ostrygę i że żyła ona w pobliżu miejsca zbiórki i nie była tam myta tylko przez fale lub prądy pływowe.
Stamtąd Durham postanawia zmienić stary węglan wapnia w twarde dane. Wybiera kilka skorup do analizy, przecina je na pół, a następnie przebija wycięte powierzchnie laserem, aby zmierzyć proporcje pierwiastków, takich jak magnez, wapń i bar. Stosunek magnezu do wapnia zmienia się wraz z temperaturą, więc może on wydedukować żywotność ostrygi, sprawdzając, ile przeżywa ciepłych i zimnych pór roku. Stosunki baru i wapnia w materiale skorupy różnią się nieznacznie w zależności od lokalnego zasolenia, wskazując, jak słona jest woda w czasie, gdy żyła ostryga.
W detrytusie jest nawet informacja, że zmywa pociski. Kiedy odsuwa na bok kawałki skorupy ułożone na drucianej siatce, dzwonią jak rozbite szkło. Wybiera niemożliwie małą skorupę ślimaka, niewiele większą od wisiorka. „ Boonea impressa ”, oświadcza: pasożyt ostrygi. Jego obecność oraz obecność innych nie ostrygowych muszli w próbce - wszystkie z gatunków żyjących do dziś - ujawnia więcej informacji na temat środowiska, z którego pochodzą ostrygi. Na przykład Boonea żyje w węższym zakresie zasolenia niż ostryga wschodnia, więc starożytna próbka dostarcza dalszych dowodów na to, jak słona woda była przed laty w miejscu w Południowej Karolinie, skąd pochodzi ta konkretna partia muszli.
W swoim laboratorium Stephen Durham używa piły diamentowej do przecinania skorupy ostrygi. (Dzięki uprzejmości Hakai / Geoff Giller) Paleobiologia związana z ochroną przyrody może zapewnić niezwykle kompletny obraz tego, jak ostrygi lub inne organizmy żyły na długo przed pojawieniem się ludzi na miejscu. „Możemy powiedzieć menedżerom, jak wyglądały populacje ostryg w przeszłości”, mówi Durham. Pytanie brzmi: „Jakie są rzeczy, które chcą wiedzieć?”
Gorąco po piętach tego pytania pojawia się pytanie, jak wprowadzić informacje do obiegu. Dziedzinę paleobiologii konserwatorskiej nazwano po raz pierwszy w 2002 r., Chociaż naukowcy stosują jej techniki od kilku dziesięcioleci; w 2009 roku Dietl pomógł zorganizować prezentacje na ten temat na spotkaniu Geological Society of America. Wschodzące pole ma teraz członków w obu Amerykach, Europie i Australii. A zakres prac wykracza poza ostrygi: paleobiologowie zajmujący się ochroną użyli pyłku i śladów nasion, aby ustalić, czy niektóre rośliny Galapagos były pierwotnie rodzime, czy inwazyjne, i badali koralowce kopalne, aby wykazać zmiany w rozmieszczeniu w odpowiedzi na dużą skalę zmiany klimatyczne. Jednak wielu menedżerów restauracji nadal nie wie o tej dziedzinie - lub pozostaje sceptycznych.
Wiele osób jest „zaintrygowanych, ale nieco podejrzanych”, jeśli chodzi o dane paleobiologiczne, mówi Rowan Lockwood, profesor geologii i paleobiolog zajmujący się ochroną przyrody w College of William and Mary w Wirginii. „Jest to dla nich nowe źródło danych i nie sądzę, aby byli całkowicie przekonani”. Ten sentyment znalazł odzwierciedlenie w wynikach ankiety przeprowadzonej przez około 100 osób pracujących nad restauracją ostryg w Stanach Zjednoczonych i opublikowanej przez Durham i Dietl w zeszłym roku.
Inne gatunki znalezione wśród starych muszli ostryg, takie jak Boonea impressa, dostarczają więcej szczegółów na temat przeszłości: na przykład zasolenie wody w czasie, gdy żyły ostrygi. (Dzięki uprzejmości Hakai / Geoff Giller) Niektórzy uważają, że tajemnice starożytnych muszli mają dziś ograniczoną wartość przy planowaniu wysiłków związanych z odbudową. „W ciągu ostatnich 200 lat zaszło wiele zmian w rafach ostrygowych” - mówi Philine zu Ermgassen, która studiuje usługi ekosystemów morskich na University of Cambridge. „Zignorowanie tego faktu byłoby niezwykle naiwne.” Ważniejsze jest, jak mówi, zrozumienie obecnych warunków.
Durham i Dietl twierdzą, że naukowcy zajmujący się odbudową powinni po prostu uwzględnić dane paleobiologiczne w swoich równaniach - wraz z obecnymi warunkami. Jedną z mocnych stron ich informacji jest to, że może pomóc uniknąć pułapki związanej z „przesunięciem linii bazowych”. Taka jest idea, że świat w ciągu naszego życia lub w niedawnej przeszłości jest naszym modelem - lub linią podstawową - tego, jak świat powinien patrzeć, nawet jeśli ten świat jest lub był już poważnie zdegradowany.
„Jeśli wyznaczasz cele w oparciu o coś, co już jest całkowicie zdegradowane, być może osiągasz zbyt wiele wyników” - mówi Dietl. Ani on, ani nawet najbardziej optymistyczni konserwatorzy ostryg nie oczekują, że linia brzegowa kiedykolwiek będzie wyglądać tak, jak przed zbiorami przemysłowymi i rozwojem wybrzeża zdziesiątkowanymi populacjami. Jednak tego rodzaju dane historyczne mogą pomóc zapewnić, że cele odbudowy są odpowiednio ambitne i dobrze dostosowane do warunków środowiskowych. „Być może mógłbyś go przywrócić, aby był lepszy, ale nie masz pojęcia, ponieważ miarą sukcesu jest rafa, która uległa degradacji przez stulecie.”
Jak dotąd paleobiologia ochrony ma co najmniej jeden sukces ostryg. W miejscu w pobliżu Everglades na Florydzie, menedżerowie ds. Odbudowy wykorzystali dane paleobiologiczne zebrane w 2007 i 2008 r., Aby pomóc w ustaleniu celów dotyczących odzyskiwania raf i aby dowiedzieć się, jak przywrócić przepływ słodkiej wody w sposób, który najbardziej przyniesie korzyści ostrygom. Dane, wyjaśnia Aswani Volety, która była zaangażowana w projekt i jest teraz profesorem nauk morskich specjalizującym się w biologii skorupiaków i odtwarzaniu siedlisk na University of North Carolina Wilmington, również pokazała zespołowi, że ostrygi nigdy nie były obecne w niektórych zatokach, więc próba „przywrócenia” ich do tych obszarów może okazać się daremna.
Obciętą krawędź ostrygi można ocenić dla różnych pierwiastków, takich jak magnez i wapń; wskaźniki mogą wskazywać, ile lat przeżyła ostryga. (Dzięki uprzejmości Hakai / Geoff Giller) Skorupy z Południowej Karoliny, które Durham myje i sortuje w swoim laboratorium, pochodzą z okresu między epokami lodowcowymi, kiedy świat był średnio o około 1–2 ° C cieplejszy niż obecnie. Oznacza to, że pociski mogą być również proxy dla tego, jak będą wyglądać ostrygi w najbliższej przyszłości. Jak dotąd jego dane sugerują, że ostrygi w cieplejszym klimacie są mniejsze i żyją krócej. To może być ważna informacja dla menedżerów restauracji, ponieważ cele odbudowy mogą obejmować biomasę ostryg i wskaźniki wieku.
Dane paleobiologiczne mogą również pomóc opowiedzieć potężną historię o tym, co zostało utracone, co może wygenerować lokalne wsparcie dla projektów restauracyjnych. Ludzie raczej nie będą walczyć o coś, jeśli nie wiedzą, że to istnieje. Ale pokaż komuś dowód na to, co stracili, mówi Dietl, a może powie: „Coś straciłem. Może powinniśmy to odzyskać. ”
W swoim ciasnym piwnicznym laboratorium Durham mocuje kolejną skorupę na ruchomym ramieniu i zasila piłę diamentową. Ostrze wrzeszczy jak zardzewiały tłumik ocierający się o beton, gdy powoli przecina setki tysięcy lat historii.
Po zakończeniu cięcia podnosi skorupę i bada surową krawędź, z wieloma warstwami możliwości.
Przeczytaj więcej artykułów o przybrzeżnych naukach na hakaimagazine.com.
