تیمی متشکل از شانزده محقق تحقیقات جامعی را در مورد محیط‌های عمیق صخره‌های مرجانی، معروف به اکوسیستم‌های مرجانی مزوفوتیک، در سراسر مجمع‌الجزایر هاوایی به پایان رساندند. این مطالعه که در مجله دسترسی آزاد PeerJ منتشر شد، بیش از دو دهه طول کشید و شامل ترکیبی از شناورهای زیردریایی، وسایل نقلیه از راه دور، دوربین‌های رها شده، ضبط‌کننده‌های داده و غواصی مخلوط گاز پیشرفته برای مطالعه این محیط‌های صعب العبور بود.. محققان مناطق وسیعی از 100% پوشش مرجانی و جوامع وسیع جلبکی را در اعماق 50 تا 90 متری (165-300 فوت) به وسعت ده‌ها کیلومتر مربع مستند کردند و دریافتند که زیستگاه‌های عمیق صخره‌ها محل زندگی منحصر به فرد و متمایز هستند. گونه هایی که در صخره های کم عمق یافت نمی شوند.یافته‌های این مطالعه پیامدهای مهمی برای حفاظت و مدیریت صخره‌های مرجانی در هاوایی و جاهای دیگر دارد.
ریچارد پیل، محقق موزه بیشاپ و نویسنده اصلی این نشریه، گفت: "این یکی از بزرگترین و جامع ترین مطالعات در نوع خود است." این پژوهش شامل دانشمندان بسیاری از رشته‌های مختلف و از چندین سازمان فدرال، ایالتی و خصوصی بود که با طیف وسیعی از فناوری‌های مختلف در سراسر مجمع‌الجزایر هاوایی کار می‌کردند.»
هدف اولیه این مطالعه توصیف زیستگاه صخره های مرجانی عمیق، معروف به "اکوسیستم های مرجانی مزوفوتیک" یا "منطقه گرگ و میش" صخره های مرجانی بود. صخره های مرجانی در اعماق 30 تا 150 متری (100 تا 500 فوتی) از جمله ضعیف ترین اکوسیستم های دریایی روی زمین هستند که اکتشاف نشده اند. این صخره‌ها عمیق‌تر از غواصان معمولی که می‌توانند با خیال راحت گام بردارند و کم‌عمق‌تر از اکثر اکتشافات مبتنی بر زیردریایی هستند، این صخره‌ها مرز جدیدی را برای تحقیقات صخره‌های مرجانی نشان می‌دهند.
برای مستندسازی این صخره‌های مرجانی عمیق گریزان، تیم از طیف گسترده‌ای از فناوری‌های پیشرفته، از جمله نقشه‌برداری عمق‌سنجی چند پرتو، غواصی مجدد با مدار بسته با گاز، سیستم‌های دوربین یدک‌کشی و کنترل‌شده از راه دور، انواع حسگرهای محیطی استفاده کرد. ثبت نور، دما، حرکت آب و سایر پارامترها و دو زیردریایی تحقیقاتی که توسط آزمایشگاه تحقیقاتی زیردریایی هاوایی اداره می شود. یکی از رویکردهای جدید در طول این پروژه، ترکیب غواص‌ها و شناورهای غواصی با هم در غواصی هماهنگ بود.
«غواصان و شناورهای شنای رایگان اغلب در پروژه های تحقیقاتی علمی کار نمی کنند. شناورها می‌توانند بسیار عمیق‌تر بروند و مدت طولانی‌تری بمانند، اما غواصان می‌توانند کارهای پیچیده‌تری را برای انجام آزمایش‌ها و جمع‌آوری نمونه‌ها انجام دهند. ترکیب هر دو با هم در یک غواصی به ما این امکان را می‌دهد تا به کارهایی دست یابیم که توسط هیچ یک از فناوری‌ها به تنهایی انجام نمی‌شد.
تمرکز اصلی این مطالعه، مستندسازی مناطق وسیعی از پوشش 100٪ مرجانی در عمق 90 متری (300 فوت) یا بیشتر از جزایر Maui و Kauai بود. به ویژه، گستره وسیعی از پوشش مرجانی پیوسته، به وسعت ده ها کیلومتر مربع، در بسیاری از مکان ها در کانال Au'au در سمت جنوب غربی مائوئی وجود دارد. صخره‌ها توسط مرجان‌های صخره‌ای و صخره‌ساز در جنس Leptoseris، مرجان‌های بشقاب‌مانندی که برای محیط‌های عمیق صخره‌ها تخصص دارند، غالب هستند.
آنتونی مونتگومری، یکی از نویسندگان این مطالعه که در اکثر اوقات نماینده وزارت زمین و منابع طبیعی ایالت هاوایی بود، گفت: "اینها برخی از وسیع ترین و پرجمعیت ترین صخره های مرجانی در هاوایی هستند." از پروژه "پیدا کردن چنین جوامع مرجانی غنی در عمق بسیار شگفت انگیز است."
علاوه بر مرجان ها، این منطقه همچنین خانه علفزارهای جلبکی گسترده ای است که از جوامع منحصر به فرد ماهی ها و بی مهرگان حمایت می کند. بیش از هفتاد گونه از جلبک‌های بزرگ ساکن در صخره‌های عمیق در طول این مطالعه شناسایی شدند و چندین گونه جدید دیگر هنوز نام علمی رسمی ندارند.هم مرجان ها و هم جلبک ها برای هدایت فتوسنتز به نور خورشید وابسته هستند و این مطالعه وجود بسیاری از زیستگاه های صخره های عمیق را به آب بسیار شفاف نسبت داد.
هدر اسپالدینگ از دپارتمان گیاه‌شناسی دانشگاه هاوایی در مانوآ و یکی از نویسندگان مقاله می‌گوید: «ما دریافتیم که تنوع گونه‌های ماکرو جلبکی در واقع در عمق حدود 90 متری [300 فوت] به اوج خود رسیده است. مطالعه. "این علفزارهای جلبکی گسترده بخش عمده ای از جوامع صخره های عمیق را نشان می دهند و نقش اساسی مهمی در اکولوژی کلی ایفا می کنند."
یکی دیگر از یافته های جالب این مطالعه این است که میزان بومی گرایی - گونه هایی که در هیچ کجای دیگر روی زمین یافت نمی شوند - به طور قابل توجهی در صخره های عمیق افزایش می یابد. در حالی که تنها 17 درصد از ماهی های مورد بررسی در اعماق کمتر از 30 متر (100 متر) گونه های بومی جزایر هاوایی هستند، بیش از نیمی از گونه های زیر 70 متر (230 فوت) بومی هاوایی هستند. میزان بومی گرایی در جزایر شمال غربی هاوایی حتی بیشتر می شود، جایی که 100٪ از ماهیان ساکن برخی از صخره های عمیق فقط در هاوایی یافت می شوند.
راندال کوزاکی، معاون ناظر بنای یادبود ملی دریایی NOAA و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: "وسعت بومی شدن ماهی در این صخره های مرجانی عمیق، به ویژه در جزایر شمال غربی هاوایی، شگفت انگیز است." "ما توانستیم بالاترین میزان بومی گرایی را در بین هر محیط دریایی روی زمین ثبت کنیم."
شبکه غذایی حمایت کننده از ماهیان در صخره های عمیق با استفاده از روش های ایزوتوپ پایدار پیشرفته مورد مطالعه قرار گرفت که تفاوت های کوچک اما مهمی را در اکولوژی ماهیانی که در صخره های عمیق و کم عمق زندگی می کنند نشان داد.
برایان ان. پاپ، استاد زمین‌شناسی و ژئوفیزیک دانشگاه هاوایی در دانشگاه مانوآ در دانشکده علوم و فناوری اقیانوس‌ها و زمین، گفت: «ما از این روش‌ها استفاده کردیم زیرا رویکردهای سنتی‌تر به تعداد زیادی نمونه نیاز دارند. "نتایج ما به ما کمک می کند تا رابطه بین اکولوژی جوامع ماهی صخره های مرجانی عمیق و کم عمق را درک کنیم."
نتایج مطالعه پیامدهای مهمی برای مدیریت حفاظت دارد. علاوه بر تنوع زیستی غنی و منحصربه‌فرد موجود در این محیط‌ها، صخره‌های مرجانی عمیق ممکن است به عنوان پناهگاهی برای گونه‌های خاصی عمل کند که به شدت بر صخره‌های مرجانی کم عمق تأثیر می‌گذارند.
کیمبرلی پاگلیس، اقیانوس‌شناس مرکز ملی علوم اقیانوسی ساحلی NOAA، گفت: «در شرایطی که صخره‌های مرجانی با تهدیدات بی‌شماری مواجه هستند، «یافته‌های صخره‌های وسیع در مائوئی فرصت منحصربه‌فردی را برای مدیران فراهم می‌کند تا اطمینان حاصل کنند که فعالیت‌های آینده در منطقه، مانند کابل کشی، لایروبی محل های تخلیه، و ریزش های فاضلاب عمیق، آسیب جبران ناپذیری به این صخره ها وارد نمی کند.»
این تحقیق که بیش از دو دهه طول کشید و کل 2590 کیلومتر (1600 مایل) مجمع الجزایر هاوایی را در بر گرفت، عمدتاً توسط مرکز ملی علوم اقیانوسی ساحلی NOAA، Papahānaumokuākea Marine پشتیبانی شد. بنای یادبود ملی، برنامه حفاظت از صخره های مرجانی، دفتر اکتشاف و تحقیقات اقیانوس، و مرکز علمی شیلات جزایر اقیانوس آرام، و همچنین، آزمایشگاه تحقیقاتی زیردریایی هاوایی و ایالت هاوایی.
