Исследование, проводимое учеными, которые обучены в пещере, ныряющей в дополнение к их другим экспертным знаниям, является самым подробным экологическим исследованием когда-либо для прибрежной экосистемы пещеры, которая является всегда подводной. На самом деле ученые должны были использовать методы, которые ранее использовались глубоководными транспортными средствами погружения, чтобы быть в состоянии изучить окружающую среду.
«Возможность работать с международной командой экспертов была замечательным опытом для меня», сказал Дэвид Брэнковитс, который является ведущим автором газеты и провел исследование во время его исследований доктора философии в TAMUG. «Нахождение, что метан и другие формы главным образом невидимого растворенного органического вещества – фонд пищевой сети в этих пещерах, объясняет, почему адаптированные к пещере животные в состоянии процветать в слое воды в среде обитания без видимых доказательств еды».Исследование проводилось у Вола сеть пещеры Бель Ха северо-восточного Юкатана, который описан как подземное устье, потому что затопленные проходы пещеры содержат отличные водные слои, состоящие из пресноводных, питаемых ливнем и соленой водой от прибрежной территории океана.
Этот подземный комплекс устья покрывает область приблизительно размер Галвестона залив, седьмое по величине поверхностное устье в Соединенных Штатах.Пресноводная часть пещер и обрушений грунта, которые используются, чтобы получить доступ к пещерам и упомянуты в местном масштабе как сеноты, является важными источниками пресноводных для сообществ всюду по Юкатану. Метан в пещерах формируется естественно ниже дна джунглей и мигрирует вниз, глубже в воду и пещеры. Обычно, весь метан, сформированный в почвах, мигрирует вверх к атмосфере.
Это готовит почву для бактерий и других микробов, которые формируют основание для экосистемы пещеры. Микробы едят и метан в воде и другой расторгнутый органический материал, который пресноводное принесло с ним от поверхности.
Микробы тогда питают пищевую сеть, которая является во власти ракообразных, включая адаптированный к пещере вид креветок, который получает приблизительно 21 процент его пищи от метана.«Процессы, которые мы исследуем в этих стратифицированных системах грунтовой воды, походят на то, что происходит в глобальном океане, особенно в кислородных зонах минимума, где deoxygenation – возрастающее беспокойство», говорит Джон Похлмен, соавтор исследования и USGS biogeochemist, чья работа с начала 90-х мотивировала исследование. «Хотя доступ к этим системам требует, чтобы специализированная учебная и строгая приверженность рыла ныряющие протоколы безопасности относительно сложности океанографической экспедиции, полевые программы, которые мы организуем, просты и экономичны».Одно открытие удивления состояло в том, насколько важный расторгнутый органический материал как метан был к пищевой сети пещер.
Предшествующие исследования предположили, что большинство органического материала, который кормит микробы пещер, произошло из растительности и других осколков в тропическом лесу, который отмылся в пещеры от сенотов.Однако глубоко в пещерах, где исследование проводилось, есть очень мало тех поверхностных обломков, таким образом, микробы зависят от метана и другой расторгнутой органики, просачивающейся вниз через потолок пещер.
Том Илифф, преподаватель в Морском Отделе Биологии в TAMUG, который изучал биоразнообразие, эволюцию и охрану морских животных пещеры в течение почти 40 лет, замечаний, «Предоставление модели для основной функции этой глобально распределенной экосистемы, является существенным вкладом в прибрежную экологию грунтовой воды и устанавливает основание для оценки, как повышение уровня моря, приморское туристическое развитие и другие стрессоры повлияют на жизнеспособность этих неосвещенных, бедных едой систем».