Liquid Jungle Lab - Liquid Jungle Lab

Centrální laboratorní zařízení LJL
Lesní vrchlík Isla Canales de Tierra

Liquid Jungle Lab (LJL) je tropický mořské výzkumná stanice na ostrově Canales de Tierra na západním pobřeží Tichého Panamá podél hlavní námořní biologické chodbě. Výzkumný kampus LJL byl dokončen v roce 2004 a je součástí soukromé rezervy o rozloze 3 500 hektarů složené z primárního lesa, mangrovů, přílivových bazénů a skalní přílivové zóny, která přechází do třásnivých korálových útesů.

Laboratoř ostrova sousedí se dvěma velkými pobřežními zátokami, Bahia Honda, provincii Veraguas a zátokou Pixvae , které jsou důležitými mangrovovými , ústí a pobřežními stanovišti. Ostrov a laboratoř slouží jako strategická základna pro ekologický výzkum národního parku Coiba , světového dědictví UNESCO a největší chráněné mořské oblasti v Panamě. Obrovská biologická rozmanitost mořského a suchozemského prostředí obklopující ostrov Isla Canales de Tierra umožňuje hostujícím vědcům provádět multidisciplinární ekologický výzkum v nedotčené oblasti a dokonce inspirovala designérskou parfémovou vůni Fleur de Liane. LJL založil Jean Pigozzi , švýcarský investor rizikového kapitálu , fotograf a sběratel umění.

Výzkum

Tropické podmořské prostředí laboratoře Liquid Jungle

Multidisciplinární přístup k výzkumu suchozemské a mořské tropické ekologie se provádí mezi konsorciem vědců a výzkumníků z oceánografické instituce Woods Hole , Smithsonian Tropical Research Institute a Real Jardin Botanico de Madrid . Tyto organizace a hostující vědci a studenti využívají zařízení mořské laboratoře a experimentální farmu k provádění primárního a aplikovaného výzkumu v oblastech ekologie tropických ostrovů, mořské biologie, fyzické oceánografie , mořské biogeochemie , akvakultury , genetiky, molekulární biologie, herpetologie, botaniky, ornitologie , entomologie, ochrana ekosystémů, ostrovní biogeografie, geologie, správa ryb, ekologie tropických lesů, agrolesnictví, veterinární věda a ekologické zemědělství.

Marine Science

Pelagická agregace ryb poblíž Isla Pacora, laboratoře Liquid Jungle
Vědec WHOI pozorující želatinový zooplankton ( Salp ) ve vodě otevřeného oceánu poblíž Coiba

Aktuální oblasti mořského výzkumu v Liquid Jungle zahrnují dynamiku společenství planktonu a ekologii a dopravu mořských larev , modelování vnitřních vln a bentické struktury, architekturu a rozmanitost společenství korálů, synoptické chemické mapování, invazivní přisedlé bezobratlé druhy, povodí mangrovových a ústí řek a účinky vstup přírodních a antropogenních živin do prvovýroby a rybolovu podél tichomořských pobřežních zón.

Pozemská věda

Dasyprocta punctata (kojenec), býložravé zvíře běžně známé jako „Nueque“

Místní fauna zahrnuje dlouhý seznam ptačích druhů, jako jsou tukanovití ( Ramphastos sulfuratus ), sovy ( Pulsatrix perspicillata ) hučení ptáků ( Hylocharys elicieae , Phaetornis superciliosus ), figuríny ( Chiroxiphia lanceolata ) pelikány a nepřeberné množství dalších mořských ptáků. Mnoho savců, jedinečných ve Střední Americe, obývá ostrov, jako jsou opice kiks ( Allouatta palliata a endemický druh Coiba Alouatta coibensis ), kapucínské opice ( Cebus capucinus ) coatis ( Nasua narica ), mývalové ( Procyon cancrivorus ), pacas ( Agouti paca ) , agoutis nebo nueques ( Dasyprocta sp ), tayras ( Eira barbara ), netopýři ( Glossophaga soricina & Carollia castanea ) lenost ( Bradypus variegatus ) okraje ( Leopardus wiedii ) a jelenec běloocasý ( Odocoileus virginianus ). Kromě tisíců druhů rostlin a hmyzu endemických v této oblasti tropické Ameriky se na ostrově vyskytuje také mnoho druhů plazů a obojživelníků. I příležitostně je v husté džungli obklopující nedaleké Bahia Honda a Pixvae spatřena vzácná kočka džungle ( Leopardus pardalis ). V roce 2004 se botanici, herpetologové, entomologové, ornitologové a biologové sešli, aby vytvořili první komplexní katalog tropických rostlin, plazů, hmyzu, ptáků a savců v této tichomořské pobřežní oblasti.

Regionální geografie a geologie

Geografie Panamy Záliv Chiriquí obsahuje několik významných pobřežních ostrovních komplexů, včetně Isla Coiba (493 km 2 ), Isla Cébaco (80 km 2 ) Islas Ladrones, Islas Secas a Islas Contreras. Další ostrovy jako Jicarón, Leones, Gobernadora, Verde, Canales de Afuera, Ranchería, Papagayo, Canales de Tierra a Jicarita jsou součástí skupiny více než čtyřiceti menších ostrovních klastrů roztroušených poblíž pobřeží. Pobřežní oblasti v zálivu jsou směsí středních až pozdních třetihorních vulkanitů a mnohem novějších kvartérních nivních sedimentárních řad. Menší ostrovní klastry jsou převážně čedičové výchozy, které byly kdysi spojeny s pevninou před vzestupem hladiny moře. Ostrov Coiba, největší v regionu, sdílí geomorfologie podobné poloostrovu Azuero na pevnině.

Podnebí a oceánografické podmínky tichomořské Panamy.

Podnebí Panamy je do značné míry ovlivněno polohou pásma nízkého atmosférického tlaku známého jako Intertropical Convergence Zone (ITCZ), které také ovlivňuje sezónní vývoj geostrofních proudů v Panamské zátoce. Během období dešťů (prosinec až květen) se ITCZ ​​nachází na sever od Panamy a produkuje slabé a proměnlivé větry a cirkulace oceánů v Panamá Bight je anticyklonální (západ), což vytváří jižní proudící pobřežní proud. V důsledku těchto přerušovaných sezónních pohybů ITCZ ​​zaznamenává Panamá vysoké sezónní srážky, které často dosahují více než 3000 mm / rok. Počínaje říjnem a pokračující v období sucha (leden až březen) se ITCZ ​​přesouvá na jih od Panamy a vytváří dominantní období severovýchodních obchodních vítrů známých jako Panamá Jet, což má za následek obrácení cirkulace vody a stává se cyklonickým gyre s pobřežním proud tekoucí na sever. Upwelling se vyvíjí v Panamském zálivu během období sucha, kdy severovýchodní obchodní vítr z Karibiku fouká přes Tichý oceán přes fyziografickou mezeru v centrálním pohoří, která rozděluje šíji. Tento tlak větru vytváří sezónní čerpání spirál Ekman a vytlačuje pobřežní povrchovou vodu chudou na živiny chladnými vodními hmotami bohatými na živiny.

Sezónní dopady na mořský život

Vědci WHOI z LJL instalují videorekordér planktonu

Toto navýšení bohaté na živiny, jaké se vyskytuje v Panamském zálivu, může stimulovat produkci planktonu, což vede k rozkvětu centrických, koloniálních a penátových rozsivek a dinoflagelátů. Populace zooplanktonu na to často reagují následným zvyšováním rychlosti růstu a reprodukce. Vědci jsou nyní schopni kvantifikovat početnost a rozmanitost těchto mikroskopických organismů in-situ pomocí senzorů, jako je Video Plankton Recorder (specializovaný podvodní mikroskop a zobrazovací systém).

Panama Liquid Jungle Underwater Tropical Observatory PLUTO

PLUTO měří oceánografické podmínky v reálném čase na LJL

Abychom porozuměli oceánské a atmosférické vazbě a potenciálním účinkům těchto jevů na oceánský život, musí vědci shromažďovat údaje o časových řadách, které měří povětrnostní vzorce, cirkulaci oceánů a chemii mořské vody. PLUTO je observatoř s optickými kabely, která byla nasazena v lednu 2006 v přibližně 18 m vody 1,5 km jihozápadně od Isla de Canales de Tierra. Hvězdárna se skládá ze senzorů slanosti, teploty, tlaku, rychlosti a směru proudu vody, chlorofylu, zákalu, kyslíku, světla ve studni ve dvou hloubkách a řady teplotních senzorů. Dálkově ovládaná podvodní kamera s vysokým rozlišením pro zobrazení a naklápění zobrazuje rychlé aktualizace obrazu bentického prostředí obklopujícího senzory PLUTO. Data jsou distribuována prostřednictvím satelitu zpět WHOI a zpřístupněna na webu ( http://4dgeo.whoi.edu/panama/ ).

Korálové útesy východního tropického Pacifiku (ETP)

3D mapování stanovišť korálových útesů s potápěčskými saněmi SCUBA COP pro optické zobrazování

Korálové útesy obvykle existují v eufotické zóně (mělké oblasti moře, kam může pronikat světlo) podél pobřežních nebo ostrovních oblastí a vyžadují čistou, oligotrofní vodu (s nízkým obsahem živin) v úzkém rozmezí teplot a slanosti. Pobřežní oblasti nacházející se na jižním šíji Panamy vykazují velmi složité ekologické interakce a distribuce endemických a stěhovavých mořských druhů, částečně v důsledku překrývání kontinentálních ekotonů , tropických povětrnostních podmínek a konvergence mocných mořských proudů. V republice Panamá se odhaduje 290 km 2 útesů podél karibského i tichomořského pobřeží, avšak v Karibiku se vyskytuje mnohem větší rozmanitost (asi 68 druhů tvrdých korálů), ve srovnání s 33 známými druhy z 11 rodů žijících podél pobřeží Tichého oceánu. . Východní Tropical Pacific (ETP) je biotop známý pro své podstaty nízké korálové druhové diverzity, která bohužel zvyšuje potenciální ohrožení těchto korálových útesů systémů. Kromě přímých účinků nadměrného rybolovu, poškození kotev a těžby korálů ovlivňuje využívání suchozemské půdy stanoviště korálových útesů i nepřímými způsoby. Panamá zažívá vysoké sezónní srážky (3 000 mm / rok) a útesy mohou být vážně zasaženy, pokud jsou korály chronicky vystaveny odtoku živin pocházejících z odlesňování a eroze půdy, hnojiv, pesticidů nebo neošetřených splašků. Kromě toho, že je primární oblastí pro chov dobytka a zemědělství, neregulovaná výstavba, zvyšování septického odpadu a rozšiřování místní pobřežní populace představuje hmatatelnou hrozbu pro biologickou integritu korálových útesů obklopujících chráněnou mořskou oblast (MPA) na ostrově Coiba.

Vědec WHOI vzorkuje mangrovy Bahia Honda

Mangrovové oblasti Bahia Honda, Pixvae a Puerto Mutis jsou důležité pro zdraví místních útesů, protože mangrovy nejen filtrují živiny vyprazdňované na útesy, ale jsou důležitými školkami pro nedospělé ryby, epibionty , korýše (tj. Krevety) a další bezobratlí, kteří slouží jako kritické zdroje potravy a plodiště pro pobřežní mořské systémy (tj. ostrovy Coiba a Cebaco). Vědci z celého světa používají zařízení Liquid Jungle Lab k podrobnějšímu studiu těchto útesových systémů, aby vytvořili ekologické základní linie a porozuměli přírodním a lidským dopadům na ryby a mořský život, které se na tato stanoviště spoléhají.

Korálové útesy ( Scleractinia ) v zálivu Chiriqui, včetně Bahia Honda na mořské zóny ostrova Coiba

Čeleď Agariciidae : Pavona clavus, Gardineroseris planulata, Pavona gigantea, Pavona varians, Pavona Chiriquíensis, Pavona frondifera, Pavona maldivensis Pocilloporidae : Pocillopora elegans, Pocillopora damicornis, Pocillorpora capitata, Pocillorpora eydoui ; Poritidae : Porites lobata ; Siderastreidae : Psammacora stellata . Houby : Cyclocerus curvata Milleporadea : Millepora intricata Dendrophyllidae : Tubastraea coccinea

Reference

Další čtení

Bibliografie vědeckého výzkumu prováděného v laboratoři Liquid Jungle Lab v Panamě

Almany, GR, ML Berumen, SR Thorrold, S. Planes a GP Jones. Rozptyl larev, mořské rezervy a doplnění populací ryb. (Přijato do doby, než bude provedena vhodná revize) Věda

Bowen, JL a Ivan Valiela (2008) Používání δ15N k vyhodnocení propojení mezi povodími a ústí řek v mírných a tropických oblastech. Journal of Coastal Research Vol 24: 3; 804–813.

Camilli, Luis, O. Pizarro a R. Camilli (2008) Posilování časoprostorové kontinuity v detekci vzorů ekosystémů korálových útesů: Morfologie, distribuce a chemická prostředí korálových stanovišť zahrnujících národní park Coiba, Panamá. Proceedings of the 11th International Coral Reef Symposium, Ft. Lauderdale, Florida, 7. – 11. Července 2008, zasedání číslo 16

Camilli Richard, O. Pizarro a L. Camilli (2007) Rapid Swath Mapping of Reef Ecology and Associated Water Column Chemistry in the Gulf of Chiriquí, Panamá On the Edge of Tomorrow: MTS / IEEE-OES Oceans Conference.

Carman Mary R., SJ Molyneaux, R. Ji a SM Sievert (2007) Ascidians of the Southern Gulf of Chiriqui, Pacific-Panama: Nativní fauna ohrožená bioinvazí. Pátá mezinárodní konference o mořských bioinvazích.

Carman, Mary, S. Bullard, S. Molyneaux, R. Ji, A. Goodwin, E. Baker a S. Sievert. Ascidianské fauny ostrovního řetězce Isla Canales de Tierra po Coiba, jižní záliv Chiriqui a jižní vstup do Panamského průplavu, tichomořské pobřeží Panamy. (v přípravě)

Castroviejo S. a A. Ibanez (2003) Estudio Sobre la Biodiversidad de la Region de Bahia Honda (Veraguas, Panama) Inventario de Biodiversidad. Real Jardin Botanico (CSIC) (133).

Gallager, Scott M., S. Lerner, E. Miller, AD York a A. Girard. Návrh, instalace a první dva roky provozu podvodní observatoře na západním panamském šelfu. (předloženo)

Gallager, Scott M., AD York, C. Mingione a S. Lerner. Struktura planktonové komunity v zálivu Chiriqui v Tichomoří-Panamě, jak je modulována upwellingem a velkými vnitřními vlnami. (v přípravě)

Pineda, J., Reyns, N., Starczak, VR, 2009. Složitost a zjednodušení v chápání náboru u bentických populací. Popul Ecol 51, 17-32.

Thorrold, Simon R., GP Jones, S. Planes a JA Hare. (2006) Transgenerační značení embryonálních otolitů u mořských ryb pomocí stabilních izotopů barya. Umět. J. Fish. Aquat. Sci. 63: 1193-1197.

Starczak, V., P. Pérez-Brunius, P., J. Pineda, H. Levine a J. Gyory (2011) Role sezóny a slanosti při ovlivňování distribuce barnacle ve dvou sousedních mangrovových pobřežních lagunách. Bulletin of Marine Science. 87 (3): 275–299 ..

externí odkazy