Strax bortom där konventionella dykare kan gå finns ett område av havet som fortfarande är i stort sett outforskat. I vatten så här djupt - cirka 100 till minst 500 fot under ytan - bryter lite eller inget ljus igenom.

Forskare måste förlita sig på dränkbara vattenfarkoster eller sofistikerad dykutrustning för att kunna studera havets liv på dessa djup, känd som den mesofotiska zonen. Dessa djupa områden sträcker sig över världens hav och är hem för omfattande korallrevssamhällen, men lite är känt om dem eftersom det är så svårt att ta sig dit.

Ett samarbetande forskarlag från University of Washington, College of Charleston, University of California Berkeley, University of Hawaii och andra institutioner har utforskat det största kända korallrevet i den mesofotiska zonen, ligger i den hawaiianska skärgården, genom en serie dränkbara dyk. Där, de dokumenterade livet längs korallrevet, hitta en överraskande mängd koraller som lever i områden där ljusnivåerna är mindre än 1 % av det tillgängliga ljuset på ytan.

Deras resultat publicerades den 8 april i tidskriften Limnologi och oceanografi .

"Eftersom mesofotiska koraller lever nära gränserna för vad som är möjligt, att förstå deras fysiologi kommer att ge oss ledtrådar om de extraordinära strategier som koraller använder för att anpassa sig till miljöer med svagt ljus, " sa huvudförfattaren Jacqueline Padilla-Gamiño, en biträdande professor vid UW School of Aquatic and Fishery Sciences.

Att veta hur dessa djupa korallrev fungerar är viktigt eftersom de verkar vara hotspots för biologisk mångfald, och hem till många arter som bara finns på dessa platser, Padilla-Gamiño förklarade. Dessutom, nästan hälften av alla koraller i havet har dött under de senaste 30 åren, mestadels på grund av varma vattentemperaturer som stressar deras kroppar, får dem att bleka och så småningom dö. Detta har dokumenterats mestadels i grundare rev där mer forskning har förekommit. Forskare säger att mer information om djupare rev i den mesofotiska zonen är avgörande för att bevara den livsmiljön.

"Mesofotiska rev på Hawaii är fantastiska i sin stora storlek och överflöd, " sa medförfattaren Heather Spalding vid College of Charleston. "Även om mesofotiska miljöer inte är lätta att se, de är fortfarande potentiellt påverkade av undervattensutveckling, som kablage och förankring, och måste skyddas för framtida generationer. Vi är på toppen av isberget när det gäller att förstå vad som får dessa häpnadsväckande rev att ticka."

Padilla-Gamiño var ombord under två av lagets åtta dränkbara dyk utanför Mauis kust som ägde rum från 2000 till 2011. Varje dyk var ett upprörande äventyr:Forskare tillbringade upp till åtta timmar i trånga utrymmen i den dränkbara båten som kastades från baksidan av en större båt, kopplas sedan ur när den dränkbara båten nådde vattnet.

Väl i den mesofotiska zonen, de samlade in prover med hjälp av en robotarm, och fångade videofilmer och bilder av liv som sällan har setts av människor.

"Det är verkligen en otrolig plats, " sade Padilla-Gamiño. "Det som är förvånande är att, i teorin, dessa koraller borde inte vara där eftersom det är så lite ljus. Nu förstår vi äntligen hur de fungerar för att kunna bo där."

Genom att samla in korallprover och analysera deras fysiologi, forskarna fann att olika koraller i den mesofotiska zonen använder olika strategier för att hantera låga mängder ljus. Till exempel, vissa arter av koraller ändrar mängden pigment på djupare djup, medan andra arter ändrar typ och storlek på symbionter, som är mikroskopiska tång som lever inuti korallvävnaden, Padilla-Gamiño förklarade. Dessa förändringar tillåter koraller att förvärva och maximera det tillgängliga ljuset för att utföra fotosyntes och få energi.

Dessutom, korallerna på djupare djup äter sannolikt andra organismer som djurplankton för att öka sitt energiintag och överleva under mycket låga ljusnivåer. De gör förmodligen detta genom filtermatning, Padilla-Gamiño sa, men mer forskning behövs för att veta säkert.

Forskarna hoppas kunna samla in fler levande korallprover från den mesofotiska zonen för att i labbet kunna studera hur symbionterna, och korallerna de lever inuti, fungera.

"Ju mer vi kan studera detta, desto mer information kan vi få om hur livet fungerar. Detta är ett anmärkningsvärt system med enorm potential för upptäckt, " sade Padilla-Gamiño. "Våra studier ger grunden för att utforska fysiologisk ?flexibilitet, identifiera nya mekanismer för att förvärva ljus och utmana nuvarande paradigm om begränsningarna hos fotosyntetiska organismer som koraller som lever på djupare vatten."