Vòng tai-xương ’cây cung cấp bằng chứng về sự kết nối
Các nhà khoa học đại dương từ lâu đã biết rằng các loài cá rạn san hô chưa trưởng thành sử dụng cỏ biển và môi trường rừng ngập mặn làm vườn ươm, sau đó di chuyển khi trưởng thành lên các rạn san hô. Tuy nhiên, theo một nghiên cứu được công bố ngày 3 tháng 9 trên tờ Proceedings of the Học viện Khoa học Quốc gia. Những phát hiện có ý nghĩa quan trọng đối với việc quản lý và bảo vệ các rạn san hô và môi trường biển khác.
Trong ảnh là một con cá hồng Ehrenberg (Lutjanus ehrenbergii) con cá hồng quan trọng về mặt thương mại lan rộng khắp vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới. Với phương pháp sắc ký khí, các nhà nghiên cứu đã đo các hợp chất trong cá tai của từng con cá, hoạt động trở lại các lớp được tạo ra khi mỗi con là một con non. Tín dụng hình ảnh: Simon Thorrold, Viện Hải dương học Wood Hole.
Một số nghiên cứu đã chứng minh mối quan hệ mạnh mẽ giữa sự hiện diện của vùng đất ngập nước ven biển và sự phong phú của cá ngoài khơi và sản lượng thủy sản, nhưng nó đã chứng minh khó khăn trong việc đánh giá định lượng sử dụng môi trường sống của cá hoặc sự di chuyển của chúng giữa các môi trường sống khác nhau. Cơ sở lý luận cho nghiên cứu này, chuyên gia Simon Thorrold, nhà sinh vật học tại Viện Hải dương học Woods Hole (WHOI), đã xác định tầm quan trọng tương đối của các môi trường nuôi dưỡng khác nhau đối với các loài cá rạn san hô sống trưởng thành trên các rạn san hô nhưng có thể dành ít nhất một phần cư trú vị thành niên của họ ở nơi khác.
Nghiên cứu cũng thúc đẩy sự hiểu biết về sự kết nối chức năng của cá rạn san hô trong một cảnh biển nhiệt đới, nhà sinh vật học và nghiên cứu chính của WHOI Kelton McMahon nói. Các phương pháp truyền thống để đánh giá môi trường sống trong vườn ươm - khảo sát trực quan về sự phong phú và kích cỡ của cá ở các địa điểm khác nhau - cung cấp bằng chứng quan trọng nhưng gián tiếp về sự kết nối giữa các môi trường sống thiết yếu. Chúng tôi đã phát triển một phương pháp định lượng xác định môi trường sống trong vườn ươm thiết yếu và cho phép tái thiết di cư trong vùng biển.
Phương pháp phân tích chữ ký đẳng hướng được ghi trong mô cá. Những chữ ký này, duy nhất cho mỗi môi trường mà một con cá sống và kiếm ăn, được đặt trong xương tai hoặc xương tai của nó, tạo ra một kỷ lục tương tự như vòng cây.
Những chú cá Otolith liên tục và ghi lại những điều kiện mà một con cá gặp phải bất cứ lúc nào, chú giải thích Thorrold. Những gì một con cá ăn có thể được truy trở lại vào một mạng lưới thức ăn cụ thể, điều này cho phép theo dõi nơi một con cá đi qua cuộc đời của nó.
Thorrold, McMahon và Michael Berument của Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah ở Ả Rập Saudi lần đầu tiên phân tích mạng lưới thức ăn ở năm môi trường sống cụ thể ở Biển Đỏ ngoài khơi bờ biển phía bắc của Ả Rập Saudi: vùng đất ngập nước ven biển, rạn san hô ven biển gần bờ biển, rạn san hô trên bờ thềm lục địa sâu dưới 60 mét, vá các rạn san hô quanh một hòn đảo ngoài khơi lục địa và các rạn san hô đại dương được bao quanh bởi nước mở sâu. Họ đã sử dụng những dữ liệu đó để tạo ra một isoscape hoặc bản đồ chữ ký đồng vị duy nhất của từng vị trí.
Sau đó, họ đã thu thập cá hồng Ehrenberg trưởng thành (Lutjanus ehrenbergii), một loài cá hồng quan trọng về mặt thương mại lan rộng khắp vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới. Với phương pháp sắc ký khí, các nhà nghiên cứu đã đo các hợp chất trong cá tai của từng con cá, hoạt động trở lại các lớp được tạo ra khi mỗi con là một con non. Chúng khớp từng chữ ký của cá với một con trên isoscape, xác định với độ chính xác cao môi trường sống của một con cá riêng lẻ là cá con.
Điều này làm cho nó có thể nhìn vào chuyển động của cá con trong cảnh biển ở mức độ chưa từng có trước đây, cho thấy một vài điều ngạc nhiên.Thorrold cho biết, một số người chưa thành niên đã định cư trực tiếp trên các rạn san hô, mặc dù thực tế là trong nhiều năm làm việc thường xuyên ở khu vực này, chúng tôi đã không bao giờ quan sát trực quan chúng ở đó. Nếu bạn chỉ quan sát sự phân bố của cá con, bạn sẽ nói môi trường sống vườn ươm quan trọng duy nhất là vùng đất ngập nước ven biển. Nhưng điều đó không đúng. Một số loài cá định cư ngay trên các rạn san hô và hòn đảo lục địa tỏ ra là môi trường sống rất quan trọng.
Nói cách khác, vùng đất ngập nước ven biển là môi trường nuôi dưỡng trẻ vị thành niên quan trọng đối với cá hồng ở Biển Đỏ, nhưng cá hồng không bắt buộc phải sử dụng chúng, như đã nghĩ trước đây. Thay vào đó, cá cho thấy độ dẻo đáng ngạc nhiên, sử dụng nhiều môi trường sống. Kết quả của chúng tôi cho thấy sự phức tạp đáng chú ý trong việc sử dụng các môi trường sống và mô hình di chuyển khác nhau trong số đó, theo McMahon. Các chuyển động của cá, nghiên cứu cho thấy rõ ràng, phức tạp hơn so với mô hình tuyến tính của cá ven biển di chuyển ra các rạn san hô.
Phân tích cũng cho thấy cấu hình cảnh biển đóng vai trò quan trọng và có lẽ được đánh giá thấp trong việc xác định sự kết nối giữa các môi trường sống thiết yếu. Chúng tôi phát hiện ra rằng cá rạn san hô đã di cư đường dài đáng chú ý từ vùng đất ngập nước ven biển qua vùng nước mở sâu - từ lâu được coi là rào cản di cư cứng đối với cá rạn san hô - đến các rạn san hô ngoài khơi, McMahon nói. Đó là, đối với tôi, phát hiện đáng ngạc nhiên nhất. Khả năng di chuyển lớn hơn nhiều so với chúng tôi đánh giá cao ban đầu. Nó nhấn mạnh tiềm năng kết nối quan trọng trong một vùng biển nhiệt đới rộng lớn và phức tạp. Các kết quả này đặc biệt kịp thời, do việc sử dụng ngày càng tăng các phương pháp quản lý không gian trong hệ sinh thái rạn san hô, bao gồm các khu vực bảo vệ biển nối mạng.
Hàm ý là nó không đủ để bảo vệ môi trường sống trưởng thành trên các rạn san hô. Môi trường sống cung cấp các rạn san hô đó và các hành lang di cư kết nối chúng cũng cần được bảo vệ. McMahon nói rằng McMahon nói:
Thorrold nói, bảo vệ rạn san hô bảo vệ các loài cá trưởng thành, nhưng không phải là một thành phần quan trọng trong lịch sử cuộc sống của chúng, như cá con. Một số người đã giành chiến thắng để bảo vệ rạn san hô, nhưng, ví dụ, cho phép xây dựng một khách sạn trên các thảm cỏ biển và rừng ngập mặn.
Phương pháp định lượng nghiên cứu cũng cung cấp một cách để ước tính các dịch vụ hệ sinh thái mà môi trường sống cụ thể cung cấp cho sản lượng thủy sản trong một vùng biển, cho phép tính toán chính xác hơn các dịch vụ này và có khả năng cung cấp cách xác định giá trị phù hợp cho mục đích giảm thiểu và khắc phục.
Thorrold nói rằng, chúng tôi đã biết giá trị của những môi trường sống đó đối với các rạn san hô khi xem xét sự phát triển. Kỹ thuật này cho phép chúng tôi định lượng tầm quan trọng của các môi trường sống khác nhau, và điều đó cho phép đưa ra các định giá sinh học hợp lý cho chúng. Nó đã được thực hiện chưa, nhưng là một ý nghĩa quan trọng của công việc sắp tới.
Một bước quan trọng tiếp theo, các nhà nghiên cứu cho biết, là phân tích các rạn san hô hoặc vùng biển nhiệt đới quan trọng toàn cầu khác để xem các mẫu này nói chung như thế nào.
Thông qua Viện Hải dương học Woods Hole