El Dr. Luke Thompson, profesor asistente de investigación del Instituto del Golfo Norte en el AOML, navegó a bordo del rompehielos noruego RV Kronprins Haakon en mayo como parte de un esfuerzo de investigación centrado en la caracterización de las especies que habitan en la zona mesopelágica, la región del océano que se encuentra a 200-1000 metros bajo la superficie. El crucero se llevó a cabo para explorar el potencial de desarrollo de una nueva pesquería basada en peces mesopelágicos.
Las estimaciones recientes de la biomasa de peces en la zona "crepuscular" mesopelágica poco iluminada oscilan entre 2.000 y 50.000 millones de toneladas, lo que hace que los peces de esta capa sean los más abundantes del océano mundial. Este recurso sin explotar ha atraído la atención y el interés de la industria pesquera comercial, así como de los productores de alimentos para peces marinos. Sin embargo, es necesario investigar para comprender mejor los impactos ecológicos y las consecuencias para el ecosistema mesopelágico (y el océano en general) de la explotación de sus recursos.
Los científicos a bordo del Kronprins Haakon llevaron a cabo el estudio de un mes de duración para estudiar el ecosistema mesopelágico, con énfasis en la cuantificación de la abundancia, diversidad y biomasa de las especies mesopelágicas tanto en aguas pobres en nutrientes como en aguas ricas en nutrientes. El crucero comenzó en Mindelo, Cabo Verde, frente a la costa occidental de África, y pasó por las Islas Canarias y el noreste del Atlántico antes de terminar en Oslo, Noruega. Los datos recopilados a lo largo de la ruta del crucero midieron las propiedades físicas, químicas y biológicas del océano, mientras que la acústica y las operaciones de arrastre se centraron en la recogida de especímenes mesopelágicos para la identificación taxonómica de peces, cefalópodos y crustáceos.
El Dr. Thompson participó en el crucero como parte de un proyecto bilateral EE.UU.-Noruega para utilizar el ADN ambiental, o eDNA, para estudiar el medio ambiente mesopelágico. El proyecto conjunto fue el resultado de las reuniones de un grupo intergubernamental de los Estados Unidos y Noruega sobre la aplicación del ADN electrónico para la evaluación y ordenación de las poblaciones de peces, dirigido por el Dr. Kelly Goodwin, biólogo molecular de la AOML, y representantes del Instituto Noruego de Investigaciones Marinas.
El equipo del Instituto de Investigación Marina de la NOAA probó el uso del eDNA para caracterizar una posible nueva pesquería en la capa mesopelágica. Su objetivo era identificar el mayor número posible de especies de la columna de agua utilizando la secuenciación del eDNA y comparar la distribución taxonómica y la abundancia de las especies de peces en los datos del eDNA con los de los datos de la red de arrastre tradicional y los datos acústicos recogidos durante el crucero.
El Dr. Thompson y su homólogo del Instituto de Investigación Marina con sede en Noruega, el Dr. Lotta Lindblom, filtraron el eDNA del agua tomada de las profundidades con fuertes firmas acústicas (capas de dispersión). Conscientes de la importancia de ampliar las bases de datos de referencia de eDNA, también recogieron especímenes de peces para la secuenciación del ADN mitocondrial. Las muestras de 122 especies de peces se congelaron o almacenaron en etanol para su posterior análisis de la secuenciación del ADN.
Los cuadros de especies del eDNA se compararán con los cuadros de composición de especies derivados de las redes de arrastre de peces y macroplancton. Las identificaciones taxonómicas de alta calidad de los datos de las redes de arrastre hacen que éste sea un valioso conjunto de datos para la comparación con los datos del eDNA. Además, los datos acústicos se utilizaron para determinar los grupos de peces que viajan hacia arriba a través de la columna de agua después del atardecer para alimentarse de plancton, mientras que los datos de eDNA se utilizaron, a su vez, para identificar las capas de dispersión de los peces migratorios en los datos acústicos.
El análisis de las muestras de eDNA se llevará a cabo a través del Programa Omics de la NOAA. Los Drs. Thompson y Goodwin y sus colegas noruegos están entusiasmados por ver cómo el eDNA puede ser utilizado para beneficiar las investigaciones de las pesquerías en los próximos años.