Κάθε χειμώνα έξω από τη δυτική άκρη του νησιού Little Cayman της Καραϊβικής, χιλιάδες απειλούμενη σφυρίδα Nassau μαζεύονται για να γεννήσουν κάτω από το φως της πανσελήνου. Τα ψάρια μαζεύουν τον κοραλλιογενή ύφαλο και όταν ξεκινά το τελετουργικό, μεμονωμένα θηλυκά βγαίνουν από τη μάχη κατευθείαν προς την επιφάνεια με πολλά αρσενικά να καταδιώκουν. Κατά τη διάρκεια αυτών των κάθετων εκρήξεων, τα θηλυκά απελευθερώνουν τα αυγά τους και τα αρσενικά σπρώχνουν για να τα γονιμοποιήσουν, αφήνοντας γαλακτώδη λοφία να παρασύρονται στη φεγγαρόλουστη θάλασσα.
Αυτά τα πολύτιμα γονιμοποιημένα αυγά είναι η μηχανή που τροφοδοτεί την περιορισμένη ακόμα ανάκτηση αυτού άκρως απειλούμενο είδος που είναι βασικός θηρευτής των υφάλων και κάποτε ήταν στόχος μιας σημαντικής αλιείας στην Καραϊβική. Αλλά πού καταλήγουν αυτά τα αυγά αφού παρασυρθούν;
Επιστήμονες του Ινστιτούτου Ωκεανογραφίας Scripps του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, του Oregon State University (OSU) και της οργάνωσης διατήρησης Reef Environmental Education Foundation (REEF) συνεργάστηκαν με το Τμήμα Περιβάλλοντος των Νήσων Κέιμαν για να αντιμετωπίσουν αυτό το ερώτημα παρακολουθώντας φυσικά σύννεφα μικροσκοπικά, διαφανή αυγά σφυρίδας Nassau όλη τη νύχτα με ένα υποβρύχιο μικροσκόπιο που αναπτύχθηκε από τον Scripps Ο επιστήμονας του θαλάσσιου εργαστηρίου ωκεανογραφίας Jules Jaffe.
Σε μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στις 9 Μαΐου στο Πρακτικά της Βασιλικής Εταιρείας Β, οι ερευνητές δείχνουν ότι γονιμοποιημένα αυγά από την περιοχή ωοτοκίας του Little Cayman επέπλεαν σε υφάλους αλλού στο νησί το 2017. Με βάση αυτές τις άμεσες παρατηρήσεις και τα δεδομένα ωκεάνιου ρεύματος που συλλέχθηκαν τις νύχτες ωοτοκίας στο Little Cayman, η ομάδα χρησιμοποίησε επίσης ένα μοντέλο υπολογιστή για να διερευνήσει όπου πιθανότατα πήγαν τα γονιμοποιημένα ωάρια το 2011 και το 2016.
Το μοντέλο προέβλεψε ότι πολλά από τα μωρά σφυρίδα Nassau κατέληξαν πίσω στο Little Cayman το 2011, μια πρόταση που ταιριάζει με προηγούμενη έρευνα που δείχνει ότι η αναπαραγωγική περίοδος του 2011 οδήγησε σε α σημαντική αύξηση του πληθυσμού γύρω από το Little Cayman. Για το 2016, το μοντέλο προέβλεψε ότι τα ρεύματα μετέφεραν μερικά γονιμοποιημένα ωάρια στο κοντινό νησί Grand Cayman - έναν πληθυσμό σφυρίδας Nassau που δεν έχει ανακάμψει όπως και αυτός στο Little Cayman.
Η μελέτη, που χρηματοδοτήθηκε από το Συνεταιριστικό Ινστιτούτο για τα Θαλάσσια Οικοσυστήματα και το Κλίμα, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το UC San Diego, το Γραφείο του Προέδρου του UC και το UC-HBCU Oceans as a Bridge Program, δείχνει πώς η αναπαραγωγική επιτυχία και ο τελικός προορισμός των αυγών της σφυρίδας μπορεί να διαφέρουν από έτος σε έτος, ενώ δείχνει επίσης ότι τα τοπικά μέτρα διατήρησης για την προστασία της σφυρίδας Nassau ενισχύουν τους τοπικούς πληθυσμούς και μερικές φορές παρέχουν οφέλη σε γειτονικά νησιά.
«Αυτή η μελέτη μάς βοηθά να κατανοήσουμε μία από τις βασικές φυσικές διαδικασίες πίσω από κάθε επιτυχία αύξησης του πληθυσμού ή διατήρησης που καταλήγουμε να βλέπουμε για αυτό το σημαντικό, απειλούμενο με εξαφάνιση ψάρι υφάλου», δήλωσε ο Brian Stock, ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης που διεξήγαγε την έρευνα ως μέρος του διδακτορικού του στο Scripps και ο οποίος είναι τώρα επιστήμονας στο Ινστιτούτο Θαλάσσιων Ερευνών της Νορβηγίας. «Το να γίνει αυτό ήταν μια τεράστια τεχνική πρόκληση που πραγματικά ωφελήθηκε από τη συγκέντρωση της ευρείας εμβέλειας τεχνογνωσίας των επιστημόνων του Scripps».
Κάποτε υπήρχαν εκατομμύρια σφυρίδες Nassau στην Καραϊβική, αλλά οι θεαματικές συναθροίσεις τους με πανσέληνο τους έκαναν εύκολους στόχους για τους ψαράδες. Μέχρι τη δεκαετία του 1980, οι περισσότεροι πληθυσμοί είχαν μειωθεί απότομα και δεν σχηματίστηκαν πλέον πολλές συναθροίσεις αναπαραγωγής. Η κυβέρνηση των Νήσων Κέιμαν θέσπισε προσωρινές προστασίες που σταμάτησαν την αλιεία το 2003 και καθιέρωσε μόνιμες προστασίες το 2016 που περιλάμβαναν μη αλιεία κατά την περίοδο ωοτοκίας (Δεκέμβριος έως Απρίλιος) καθώς και όρια μεγέθους και αριθμού καθ' όλη τη διάρκεια του έτους.
Στο Little Cayman, η προστασία επέτρεψε στον πληθυσμό της σφυρίδας Nassau να ανακάμψει από περίπου 2,000 ψάρια σε περίπου 7,000 έως το 2018. Την ίδια χρονική περίοδο, ο πληθυσμός γύρω από το κοντινό Cayman Brac αυξήθηκε από περίπου 500 σε 2,000. Ο πληθυσμός του Grand Cayman δεν έχει ακόμη δείξει σημάδια ανάκαμψης, αλλά τα μέτρα διατήρησης παρέχουν ένα ουσιαστικό θεμέλιο για μια μεγάλη αναπαραγωγική χρονιά για την επανεκκίνηση του πληθυσμού.
Ένα από τα βασικά ερευνητικά ευρήματα από το Έργο Grouper Moon, μια επιστημονική σύμπραξη διατήρησης μεταξύ του REEF, του Τμήματος Περιβάλλοντος των Νήσων Κέιμαν και ερευνητών από το Scripps και το OSU που ξεκίνησε το 2002, είναι ότι η σφυρίδα του Nassau δεν πηδάει ως ενήλικες. Αυτό σημαίνει ότι οι πληθυσμοί θα ανακάμψουν μόνο μέσω της τοπικής αναπαραγωγής ή μέσω τυχερών ετών όταν τα ρεύματα μεταφέρουν προνύμφες από μεγαλύτερους πληθυσμούς σε άλλα νησιά.
Ο Stock είπε ότι αυτός είναι ένας από τους βασικούς λόγους που ο ίδιος και οι συνάδελφοί του θέλησαν να παρακολουθήσουν τα γονιμοποιημένα ωάρια από το Little Cayman, το οποίο φιλοξενεί τη μεγαλύτερη γνωστή συσσώρευση σφυρίδας Nassau στον κόσμο. Ήθελαν να μάθουν εάν η μικρή σφυρίδα του Κέιμαν αναπλήρωνε τους δικούς της αριθμούς και αν αυτός ο υγιής πληθυσμός θα μπορούσε ενδεχομένως να προκαλέσει ανάκαμψη σε άλλα νησιά.
Για να το ανακαλύψει, η ομάδα συνδύασε πολλαπλές γραμμές δεδομένων και εκτέλεσε έναν αυστηρά χορογραφημένο μαραθώνιο επιτόπιας εργασίας.
Στις 14 Φεβρουαρίου 2017, η σφυρίδα συγκεντρώθηκε το ηλιοβασίλεμα ενώ μια ομάδα ερευνητών δύτες περίμενε την έναρξη της παράστασης. Μόλις τα ψάρια άρχισαν να γεννούν, οι δύτες έκαναν σήμα σε άλλα μέλη της ομάδας σε ένα κοντινό σκάφος να απελευθερώσουν ένα συρόμενο - μια τεράστια κάλτσα από καμβά που τραβιέται μαζί με το ρεύμα σε βάθος περίπου 15 μέτρων, δεμένη σε μια σφαιρική σημαδούρα που αναβοσβήνει στην επιφάνεια. Οι δύτες απελευθέρωσαν πέντε drifters στη μέση του λοφίου των αυγών κατά τη διάρκεια του γόνου.
Καθώς οι παρασυρόμενοι απομακρύνονταν από τα ψάρια που συγκεντρώνονταν, το σκάφος ακολούθησε τα φώτα που αναβοσβήνουν για 15 ώρες συνεχόμενα ενώ ρυμουλκούσε ένα ειδικά σχεδιασμένο υποβρύχιο μικροσκόπιο εμπρός και πίσω κατά μήκος του μονοπατιού των drifters.
Η ομάδα του Jaffe σχεδίασε αρχικά τη συσκευή για να καταγράψει την τοπική θαλάσσια ζωή τραβώντας φωτογραφίες μικροσκοπικού, κυρίως διαφανούς πλαγκτού ενώ επικολλημένο στην προβλήτα Scripps. Αυτό το έκανε την τέλεια επιλογή για τον Stock και τους συν-συγγραφείς του να προσαρμοστούν, ώστε να μπορούν να παρατηρήσουν πώς διασκορπίστηκαν τα παρόμοια μικροσκοπικά, διαφανή αυγά σφυρίδας μετά τη γονιμοποίηση. Ρυμουλκώντας το μικροσκόπιο σε ένα μοτίβο ζιγκ-ζαγκ σε όλη την περιοχή που ορίζεται από τους παρασυρόμενους που αναβοσβήνουν, οι ερευνητές μπορούσαν να δουν εάν τα αυγά κινούνταν με το ρεύμα ή αν εξαπλώνονταν στον ευρύτερο ωκεανό.
Η σφυρίδα Nassau αναπαράγεται συνήθως για πολλές νύχτες στη σειρά, έτσι η ομάδα επέστρεψε και επανέλαβε την ίδια διαδικασία την επόμενη νύχτα, αυτή τη φορά σκιάζοντας το επιπλέον κομμάτι των αυγών για 36 ώρες. Κατά τις δύο νύχτες ωοτοκίας το 2017, οι ερευνητές συνέλαβαν 238,184 εικόνες και στη συνέχεια αναγνώρισαν 2,265 ως αυγά σφυρίδας Nassau. Είναι σημαντικό ότι καθεμία από αυτές τις φωτογραφίες συνδυάστηκε με δεδομένα τοποθεσίας 3D, ώστε να μπορούν να αποτυπωθούν στο χώρο και στο χρόνο.
Αφού ανέλυσε αυτό το βουνό δεδομένων, η ομάδα διαπίστωσε ότι την πρώτη νύχτα της ωοτοκίας τα αυγά πήγαν βόρεια, με ένα παρασυρόμενο κύμα να καταλήγει κοντά στη νότια ακτή της Κούβας 18 ημέρες αργότερα. Αλλά τη δεύτερη νύχτα του 2017, τα αυγά και οι προνύμφες που γεννήθηκαν στη συσσώρευση Little Cayman παραδόθηκαν κυρίως στους υφάλους Little Cayman.
Ο Stock και οι συνάδελφοί του είχαν επίσης παρασυρόμενα δεδομένα από τη σφυρίδα του Nassau το 2011 και το 2016 στο Little Cayman και συνδυάζοντάς τα με τις άμεσες παρατηρήσεις τους το 2017 κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα μοντέλο για να προβλέψουν πού πιθανότατα κατέληξαν τα γονιμοποιημένα ωάρια το 2011 και το 2016. .
Τα μοντέλα προέβλεψαν ότι η ωοτοκία του Little Cayman το 2011, μια βασική αναπαραγωγική χρονιά που στη συνέχεια οδήγησε την ανάκαμψη του πληθυσμού σε όλο το νησί, έστελνε κυρίως αυγά πίσω στους υφάλους Little Cayman. Για την ωοτοκία του 2016, το μοντέλο πρότεινε ότι τα γονιμοποιημένα ωάρια κατέληξαν στο Grand Cayman, ένα γειτονικό νησί με εξαντλημένο πληθυσμό σφυρίδας Nassau.
Ο Stock είπε ότι τα αποτελέσματα της μελέτης επιβεβαιώνουν ότι το νέφος των αυγών γενικά παραμένει αρκετά κοντά μεταξύ τους για να κάνει τα drifters έναν αξιόπιστο και σχετικά χαμηλής τεχνολογίας τρόπο αξιολόγησης που είναι πιθανό να καταλήξουν οι προνύμφες τις πρώτες 24 ώρες μετά την ωοτοκία. Τα ευρήματα δείχνουν επίσης ότι ο ακμάζων πληθυσμός των ροφών του Nassau Little Cayman φαίνεται να αυτοαναπληρώνεται καθώς και να δωρίζει περιστασιακά προνύμφες σε κοντινά νησιά.
"Τουλάχιστον στο Little Cayman, οι τοπικές προστασίες ωφελούν τους τοπικούς πληθυσμούς ψαριών, κάτι που μπορεί να είναι ένα πραγματικά χρήσιμο κίνητρο για την παροχή κινήτρων για τη διατήρηση", δήλωσε ο Stock. «Υπογραμμίζει επίσης τη σημασία της προστασίας των συναθροίσεων ωοτοκίας ψαριών για άλλα είδη που αναπαράγονται με αυτόν τον τρόπο. Υπάρχουν πολλά είδη ψαριών που σχηματίζουν συναθροίσεις όπως η σφυρίδα Nassau, επομένως αυτά τα μαθήματα θα μπορούσαν να είναι χρήσιμα για τη διατήρηση άλλων ειδών».
Η εύρεση ενός τρόπου φυσικής παρακολούθησης των γονιμοποιημένων ωαρίων ανοίγει επίσης το δρόμο για μια μέρα να κατανοήσουμε τι οφείλεται σε αναπαραγωγικές εκρήξεις όπως αυτή που βίωσε η σφυρίδα του Little Cayman Nassau το 2011.
«Οι άνθρωποι προσπαθούν να το κάνουν αυτό εδώ και 100 χρόνια, αλλά αυτό μας φέρνει πιο κοντά στο να μπορέσουμε μια μέρα, σε ένα συγκεκριμένο μέρος, να ξεχωρίσουμε τους οδηγούς –είτε πρόκειται για μεταφορά, θήραμα ή πείνα– πίσω από αυτά τα χρόνια όπου μεγάλοι αριθμοί προνυμφών επιβιώσει», είπε ο Stock. «Αυτό είναι θεμελιώδες για το αν ένας πληθυσμός αυξάνεται, και όσο καλύτερα μπορούμε να το καταλάβουμε, τόσο πιο αποτελεσματικά μπορούμε να κάνουμε τη διατήρηση και τη διαχείριση της αλιείας».
Εκτός από τους Stock and Jaffe, Andrew Mullen και Brice Semmens of Scripps Oceanography, Allison Candelmo του REEF and the Central Caribbean Marine Institute, Scott Heppell of OSU, Christy Pattengill-Semmens of REEF, Croy McCoy of the Cayman Islands Government DOE και Bangor University , και ο Bradley Johnson DOE Cayman Islands Government είναι συν-συγγραφείς.
Φωτογραφία: Jason Belport (Grouper Moon Project), Brian Stock (SIO), Alli Candelmo (Reef Environmental Education Foundation) και Andy Mullen (SIO)