I bet all of you are familiar with this view of the ocean, but the thing is, most of the ocean looks nothing like this. Below the sunlit surface waters, there's an otherworldly realm known as the twilight zone. At 200 to 1,000 meters below the surface, sunlight is barely a glimmer. Tiny particles swirl down through the darkness while flashes of bioluminescence give us a clue that these waters teem with life: microbes, plankton, fish. Everything that lives here has amazing adaptations for the challenges of such an extreme environment. These animals help support top predators such as whales, tuna, swordfish and sharks. There could be 10 times more fish biomass here than previously thought. In fact, maybe more than all the rest of the ocean combined. There are countless undiscovered species in deep waters, and life in the twilight zone is intertwined with earth's climate.
Lefogadom, hogy mindannyian láttak már hasonló képeket az óceánról, de a helyzet az, hogy az óceán legnagyobb része közel sem ilyen. A napsütötte felszíni vizek alatt létezik egy túlvilági birodalom, amelyet homályzónaként emlegetnek. 200–1000 méterrel a felszín alatt a napfény csak alig-alig csillan fel. Apró részecskék örvénylenek lefelé a sötétben, miközben a fel-felvillanó biolumineszcencia arról árulkodik, hogy ezek a vizek hemzsegnek az élettől: mikrobák, planktonok, halak vannak itt. Minden itt található élőlény lenyűgöző módon alkalmazkodik a szélsőséges környezet jelentette kihívásokhoz. Ezek az állatok segítenek olyan csúcsragadozók ellátásában, mint a bálna, a tonhal, a kardhal vagy a cápa. Tízszer több halbiomassza lehet odalent, mint azt korábban gondoltuk. Sőt, talán több, mint az óceán többi részében együttvéve. Számtalan felfedezetlen faj él a mély vizekben, és a homályzóna élővilága összefügg a Föld éghajlatával.
Yet the twilight zone is virtually unexplored. There are so many things we still don't know about it.
A homályzóna gyakorlatilag mégis felderítetlen. Sok mindent még nem tudunk róla.
I think we can change that. I was drawn to oceanography by just this kind of challenge. To me it represents the perfect intersection of science, technology and the unknown, the spark for so many breakthrough discoveries about life on our planet.
Úgy vélem, ezen változtathatunk. Pont az efféle kihívások miatt vonzódom az óceánkutatáshoz. Ez a terület a tudomány, a technológia és az ismeretlen tökéletes találkozását jelenti számomra, a szikrát, amely oly sok áttörő felfedezéshez vezethet a földi életről.
As a college student, I went on an expedition across the Atlantic with a team of scientists using a high-powered laser to measure microscopic algae. The wild thing that happened on that trip is that we discovered what everyone who looked before had completely missed: photosynthetic cells smaller than anyone thought possible. We now know those tiny cells are the most abundant photosynthetic organisms on earth. This amazing discovery happened because we used new technology to see life in the ocean in a new way. I am convinced that the discoveries awaiting us in the twilight zone will be just as breathtaking.
Egyetemi hallgatóként kutatócsoportot kísértem atlanti-óceáni expedícióra, akik nagy teljesítményű lézerrel vizsgáltak mikroszkopikus algákat. Megdöbbentő dolog történt az úton: felfedeztünk valamit, amit addig senki sem vett észre: elképzelhetetlenül apró fotoszintetizáló sejteket találtunk. Mára már tudjuk, hogy e sejtek a leggyakoribb, fotoszintézist végző organizmusok a Földön. Ezt a hihetetlen felfedezést a modern technológia használata tette lehetővé, ugyanis így más perspektívából vizsgálhattuk meg az óceánt. Meg vagyok róla győződve, hogy a homályzónában is lélegzetelállító felfedezések várnak ránk.
We know so little about the twilight zone because it's difficult to study. It's exceedingly large, spanning from the Arctic to the Southern Ocean and around the globe. It's different from place to place. It changes quickly as the water and animals move. And it's deep and dark and cold, and the pressures there are enormous.
Azért tudunk oly keveset a homályzónáról, mert a tanulmányozása igen nehéz. Óriási kiterjedésű, az Északi-sarktól a Déli-óceánig húzódik, és az egész bolygón átível. Helyenként eltérő tulajdonságú, és a víz, valamint az állatok mozgása miatt gyorsan változik. Mély, sötét és hideg, az ott uralkodó nyomás pedig hatalmas.
What we do know is fascinating. You may be imagining huge monsters lurking in the deep sea, but most of the animals are very small, like this lantern fish. And this fierce-looking fish is called a bristlemouth. Believe it or not, these are the most abundant vertebrates on earth and many are so small that a dozen could fit in this one tube.
Amit viszont tudunk, az lenyűgöző. Önök úgy képzelhetik, hogy a mély vízben hatalmas szörnyek ólálkodnak, azonban az ott élő állatok többsége nagyon kicsi, mint ez a gyöngyöshal. Ez a vad kinézetű hal pedig a nagyszájúhal-alakúak közé tartozik. Hiszik vagy sem, ezek a leggyakoribb gerincesek a Földön, és sok faj olyan kicsi, hogy akár tucatnyi is beleférne ebbe a tartályba.
It gets even more interesting, because small size does not stop them from being powerful through sheer number. Deep, penetrating sonar shows us that the animals form dense layers. You can see what I mean by the red and yellow colors around 400 meters in these data. So much sound bounces off this layer, it's been mistaken for the ocean bottom. But if we look, it can't be, because the layer is deep during the day, it rises up at night and the pattern repeats day after day. This is actually the largest animal migration on earth. It happens around the globe every day, sweeping through the world's oceans in a massive living wave as twilight zone inhabitants travel hundreds of meters to surface waters to feed at night and return to the relative safety of deeper, darker waters during the day.
De van ennél érdekesebb is: kicsik, de nagy számuk miatt erősek. Mélyre hatoló hanglokátorok azt mutatják, hogy tömör rétegeket alkotnak. Ezt a jelenséget az ábrákon 400 méternél látható piros és sárga színek mutatják. Akkora itt a hangvisszaverődés, hogy tévedésből az óceán fenekének is hitték már. De ha jobban megnézzük, ez lehetetlen, mivel a réteg napközben mélyen van, viszont éjszaka felemelkedik, és a jelenség minden nap ismétlődik. Ez a legnagyobb állatvándorlás a Földön. Minden nap végbemegy a bolygónk egész területén, hatalmas élő hullámként söpörve végig a világóceánon: a homályzóna lakói több száz métert tesznek meg, hogy éjszakánként a felszíni vizekben táplálkozzanak, majd napközben visszatérnek a mélyebb, sötétebb vizek viszonylagos biztonságába.
These animals and their movements help connect the surface and deep ocean in important ways. The animals feed near the surface, they bring carbon in their food into the deep waters, where some of that carbon can stay behind and remain isolated from the atmosphere for hundreds or even thousands of years. In this way, the migration may help keep carbon dioxide out of our atmosphere and limit the effects of global warming on our climate.
Ezen állatok és a vándorlásuk fontos módon kapcsolják össze a felszínt és az óceán mélyét. A felszínhez közel táplálkoznak, így a táplálékkal szenet juttatnak a mélyebb vizekbe, ahol a szén egy része lerakódik, és több száz vagy több ezer évre kikerül a légkörből. Ily módon a vándorlásuk elősegítheti, hogy a szén-dioxid a légkörön kívül maradjon, és csökkenjen a globális felmelegedés éghajlati hatása.
But we still have many questions. We don't know which species are migrating, what they're finding to eat, who is trying to eat them or how much carbon they are able to transport.
Azonban még mindig sok a kérdőjel. Nem tudjuk, mely fajok vándorolnak, mivel táplálkoznak, velük ki táplálkozik, vagy hogy mennyi szenet tudnak szállítani.
So I'm a scientist who studies life in the ocean. For me, curiosity about these things is a powerful driver, but there's more to the motivation here. We need to answer these questions and answer them quickly, because the twilight zone is under threat. Factory ships in the open ocean have been vacuuming up hundreds of thousands of tons of small, shrimp-like animals called krill. The animals are ground into fish meal to support increasing demands for aquaculture and for nutraceuticals such as krill oil. Industry is on the brink of deepening fisheries such as these into the mid-water in what could start a kind of twilight zone gold rush operating outside the reach of national fishing regulations. This could have irreversible global-scale impacts on marine life and food webs. We need to get out ahead of fishing impacts and work to understand this critical part of the ocean.
Az óceán élővilágát tanulmányozó tudós vagyok. Kíváncsiságom nagy hajtóerő ebben a kérdésben, de más is áll a motiváció hátterében. Válaszokat kell keresnünk ezekre a kérdésekre, mégpedig gyorsan, mert a homályzónát veszély fenyegeti. A nyílt óceáni halfeldolgozó hajók több százezer tonnányi apró, rákszerű, krillnek nevezett állatot halásznak ki. Ezeket haleledelbe darálják, hogy kielégítsék a növekvő igényt vízi állatok tenyésztésére, és táplálékkiegészítőket, pl. krillolajat, készítenek belőlük. Az ipar azt tervezi, hogy a halászterületét a középső zónára is kiterjeszti, ez pedig egyfajta aranylázat indíthat el a homályzónában, amelyre nem vonatkoznak a nemzeti halászati szabályozások. Ez visszafordíthatatlan, globális szintű hatással lehet a tengeri élővilágra és a táplálékhálókra. Még a halászat hatásainak bekövetkezése előtt meg kell értenünk az óceán ezen fontos részét.
At Woods Hole Oceanographic Institution, I'm really fortunate to be surrounded by colleagues who share this passion. Together, we are ready to launch a large-scale exploration of the twilight zone. We have a plan to begin right away with expeditions in the North Atlantic, where we'll tackle the big challenges of observing and studying the twilight zone's remarkable diversity. This kind of multiscale, multidimensional exploration means we need to integrate new technologies.
A Woods Hole Oceanográfiai Intézetnél szerencsém van olyan kollégákkal dolgozni, akiknek szintén ez a szenvedélyük. Készen állunk arra, hogy együtt nagyszabású kutatást indítsunk a homályzónában. Észak-atlanti expedíciókat tervezünk azonnali kezdéssel, melyek során legyőzzük a nagy kihívásokat, melyeket a homályzóna csodás változatosságának vizsgálata állít elénk. Ez a többszintű, többdimenziós kutatás új technológiák alkalmazását igényli.
Let me show you a recent example that has changed our thinking. Satellite tracking devices on animals such as sharks are now showing us that many top predators regularly dive deep into the twilight zone to feed. And when we map their swimming patterns and compare them to satellite data, we find that their feeding hot spots are linked to ocean currents and other features. We used to think these animals found all of their food in surface waters. We now believe they depend on the twilight zone. But we still need to figure out how they find the best areas to feed, what they're eating there and how much their diets depend on twilight zone species.
Hadd mutassak be egy friss példát, amely megváltoztatta az elképzeléseinket. Állatokra, pl. cápákra szerelt műholdas nyomkövetők kimutatják, hogy sok csúcsragadozó rendszeresen lemerül a homályzónába táplálékért. Ha térképre visszük a mozgási szokásaikat, és összevetjük őket a műholdas adatokkal, kiderül, hogy a táplálkozási csomópontok, valamint az áramlatok és más jellemzők összefüggnek. Korábban azt hittük, ezek az állatok csak felszíni vizekben táplálkoznak. Most úgy véljük, a homályzónától függnek. Azonban még ki kell derítenünk, hogyan lelnek rá a legjobb vadászmezőkre, mivel táplálkoznak, és mennyire függ az étrendjük a homályzónában élő fajoktól.
We will also need new technologies to explore the links with climate. Remember these particles? Some of them are produced by gelatinous animals called salps. Salps are like superefficient vacuum cleaners, slurping up plankton and producing fast-sinking pellets of poop -- try saying that 10 times fast -- pellets of poop that carry carbon deep into the ocean. We sometimes find salps in enormous swarms. We need to know where and when and why and whether this kind of carbon sink has a big impact on earth's climate.
Az éghajlati összefüggések vizsgálatához is új technológiák kellenek majd. Emlékeznek ezekre a részecskékre? Néhányat szalpáknak nevezett zselészerű állatok termelnek. A szalpák nagyon hatékony porszívókhoz hasonlóan beszippantják a planktonokat, és gyorsan alámerülő kaki-galacsinokat – ezt ismételjék meg tízszer és gyorsan –, kaki-galacsinokat termelnek, melyek szenet juttatnak az óceán mélyére. Néha a szalpák hatalmas csapatokba tömörülnek. Ki kell derítenünk, nagy hatással van-e ez a szénmegkötés a Föld éghajlatára, és ha igen, akkor hol, mikor és miért.
To meet these challenges, we will need to push the limits of technology. We will deploy cameras and samplers on smart robots to patrol the depths and help us track the secret lives of animals like salps. We will use advanced sonar to figure out how many fish and other animals are down there. We will sequence DNA from the environment in a kind of forensic analysis to figure out which species are there and what they are eating. With so much that's still unknown about the twilight zone, there's an almost unlimited opportunity for new discovery. Just look at these beautiful, fascinating creatures. We barely know them. And imagine how many more are just down there waiting for our new technologies to see them.
E kihívások leküzdéséhez a technológia határait kell feszegetnünk. Kamerékkal és mintavevőkkel felszerelt okosrobotokkal pásztázzuk majd az óceánt, hogy kövessük a szalpák és más állatok titkos életét. Fejlett hanglokátorokkal állapítjuk meg az odalenn élő halak és más állatok számát. A környezet DNS-mintáinak szekvenálásával, kriminalisztikai pontosságú elemzéssel kiderítjük majd, milyen fajok élnek ott, és mivel táplálkoznak. Mivel még oly sok minden ismeretlen számunkra a homályzónában, közel végtelen az új felfedezések lehetőségének száma. Nézzék csak ezeket a gyönyörű, lenyűgöző lényeket. Alig tudunk róluk valamit. Képzeljék el, hány másik faj él még odalenn arra várva, hogy az új technológiáinkkal felfedezzük őket.
The excitement level about this could not be higher on our team of ocean scientists, engineers and communicators. There is also a deep sense of urgency. We can't turn back the clock on decades of overfishing in countless regions of the ocean that once seemed inexhaustible. How amazing would it be to take a different path this time?
Az óceánbiológusokból, mérnökökből és kommunikátorokból álló csapatunk nem lehetne ennél lelkesebb. Emellett igen sürgős ügyről van szó. Nem tudjuk visszafordítani az egykor kimeríthetetlennek tűnő óceán számtalan részében véghez vitt több évtizednyi túlhalászást. De jó lenne, ha most más utat választanánk!
The twilight zone is truly a global commons. We need to first know and understand it before we can be responsible stewards and hope to fish it sustainably. This is not just a journey for scientists, it is for all of us, because the decisions we collectively make over the next decade will affect what the ocean looks like for centuries to come.
A homályzóna valóban a globális közjavak közé tartozik. Először meg kell ismernünk és meg kell értenünk ahhoz, hogy felelősségteljes őrei legyünk, és remélhetőleg fenntarthatóan halászhassuk. Ez a feladat nemcsak tudósoknak szól, hanem mindannyiunknak, ugyanis az elkövetkező évtizedben közösen hozott döntéseink határozzák majd meg az óceán sorsát a további évszázadokban.
Thank you.
Köszönöm.
(Applause)
(Taps)