Ett havsbottensamhälle under is i O'Brien Bay som visar ett mångsidigt samhälle av marina ryggradslösa djur, inklusive rundade havssprutor (ascidians), fjäderliknande polychaete maskar (även synliga i bakgrunden) och en ljus, orange spetsig svamp. Kredit:Jonny Stark/Australian Antarctic Division
I en världsnyhet, ett forskarlag av australiska och internationella forskare har använt data som samlats in av satelliter och en havsmodell för att förklara och förutsäga den biologiska mångfalden på den antarktiska havsbotten.
Forskarna kombinerade satellitbilder av växtplanktons färg på havsytan med en svit av sammankopplade modeller av hur det mikroskopiska växtplanktonet sveps av havsströmmar, sjunker till havsbotten och omfördelas sedan över den, för att exakt förutsäga omfattningen av havsbottenliv utan behov av omfattande fysisk provtagning.
Studiens huvudförfattare, IMAS doktorand Jan Jansen, sa genombrottet, publicerad i den prestigefyllda tidskriften Naturekologi och evolution , skulle stödja bättre bevarande och förvaltning av biologisk mångfald i Antarktis.
"För första gången, vi kan förutsäga hur mycket mat som finns tillgänglig för organismer på den antarktiska havsbotten, och därför hur mycket liv stöds i hela regionen, sa herr Jansen.
"Forskare har länge vetat att det fanns ett samband mellan organiskt material på ytan och liv på havsbotten.
"Men hittills har det inte funnits en pålitlig modell som inte bara förklarade kopplingen utan också möjliggjorde förutsägelser om biologisk mångfald.
"Vår "mattillgänglighetsmodell" ger satellitdata och analys av den hastighet med vilken organiskt material sjunker tillsammans med data om fluktuerande havsströmmar på och över havsbotten.
Ett havsbottensamhälle under is i O'Brien Bay som visar ett mångsidigt samhälle av marina ryggradslösa djur, inklusive rundade havssprutor (ascidians), fjäderlika polychaete maskar (även synliga i bakgrunden) och en ljust orange taggig svamp © Jonny Stark/Australian Antarctic Division
"Modellens förutsägelser om hur mycket mat det kommer att finnas i ett visst område har verifierats genom fysisk provtagning av havsbottensediment.
"Detta system av modeller tillåter bredskaliga förutsägelser av havsbottens biologiska mångfald över stora områden på den antarktiska kontinentalsockeln som tidigare var gömda, samt förutsägelser om hur klimatförändringarna kommer att påverka ekosystemet.
"Det kommer också att stödja bättre informerade beslut om hur delar av havet bäst kan hanteras och bevaras i framtiden, sa herr Jansen.
Medförfattare IMAS professor Craig Johnson sa att även om studien var baserad på en region i östra Antarktis, det nya tillvägagångssättet skulle kunna användas för att skapa kartor över biologisk mångfald över kontinentalsockeln runt den antarktiska kontinenten, inklusive områden där information för närvarande är begränsad eller svår att samla in.
"Denna information skulle vara mycket värdefull och är en spännande framtid, " sa professor Johnson.
"Jan Jansen ska gratuleras för sin huvudroll i att dra ihop många trådar inom flera discipliner för att hjälpa till att svara på en stor forskningsfråga. Det är en anmärkningsvärd prestation av en vetenskapsman så tidigt i sin karriär
"Med ytterligare forskning, detta system av modeller har potential att ge värdefulla insikter om havsbottens biologiska mångfald över andra delar av världshaven.
Professor Johnson sa att ett utomordentligt mångsidigt team av forskare var involverade i denna studie, inklusive jordforskare, fysiker, geologer och biologer.