Hawaii-forskere modtager midler til at forudsige koralsygdomme i Stillehavet

Forskere ved University of Hawai'i ved Manoa's Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB) blev for nylig tildelt en bevilling på 1,026 millioner dollars fra NASA til at udvikle modeller for prognose for koralsygdomme for Hawai'i, USA-tilknyttede Stillehavsøer, og Great Barrier Reef. Megan Donahue, hovedefterforsker og HIMB-forsker, og Jamie Caldwell, HIMB post-doc stipendiat på projektet, vil lede et internationalt team, når de kombinerer feltarbejde, eksperimenterende arbejde, tidligere indsamlede data, og satellitdata til at forudsige sygdomsrisiko op til seks måneder før et forventet udbrud. Forskerne Mark Eakin, Scott Heron og Bernardo Vargas-Angel fra National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Coral Reef Watch og Coral Reef Ecosystem Program er medforskere på bevillingen, og Tracy Ainsworth og Bill Leggat fra James Cook University i Australien er nøgledeltagere i det fireårige projekt.

Koralsygdomme betragtes som en af ​​de største bidragydere til koralrevs tilbagegang på verdensplan. Koraller er mere tilbøjelige til at pådrage sig sygdomme, når de er stressede; for eksempel, på grund af dårlig arealanvendelsespraksis, der øger afstrømningen, og klimaændringer, som opvarmer havet.

"Koralrev støtter over 500 millioner mennesker verden over gennem kystlinjebeskyttelse, levebrød, og fødevaresikkerhed; de er en utrolig biodiversitet og vigtigt økologisk system, " sagde Caldwell. "Bedre beslutningsstøtteværktøjer, såsom disse prognosemodeller, vil hjælpe os med at målrette kritiske områder af ledelsesmæssig bekymring. Vi håber, at dette projekt vil fremhæve lokale miljøstressfaktorer, der øger sygdomsmodtagelighed, giver os mulighed for at prioritere bestemte ledelsesmetoder – f.eks. reduktion af gødningsafstrømning fra landbrug og golfbaner."

I øjeblikket, NOAA Coral Reef Watch producerer et eksperimentelt værktøj til risikovurdering af koralsygdomsudbrud baseret på én koralsygdom. Den nye bevilling vil give forskerholdet mulighed for at forfine og udvide modellen for flere koralsygdomme og til nye regioner.

"Forudsigende værktøjer kan guide revledere og videnskabsmænd til, hvor udbrud er mest sandsynlige, som kan målrette reaktionshandlinger for at minimere stressfaktorer på disse steder, " sagde Eakin. "Vigtigt, undersøgelsesobservationer fra disse steder kan føres tilbage til udviklingsprocessen for yderligere at forbedre værktøjerne."

Denne forskning vil gøre brug af koralsundhedsobservationer fra tidligere indsamlede undervandsvisuelle undersøgelser udført siden 2004 fra forskere ved akademiske institutioner, stat, og føderale agenturer fra Hawai'i, Guam, Amerikansk Samoa, og Australien. Målrettet feltarbejde vil yderligere hjælpe med udviklingen af ​​modellerne og give indsigt i mekanismerne for sygdomsdebut.

"Det, jeg elsker ved at modellere disse relationer med data fra et bredt geografisk område, er, at vi kan begynde at skelne mønstre om udbrudsbegivenheder, som er notorisk svære at forudsige i rum og tid, sagde Caldwell. Desuden, når vi begynder at kvantificere disse forhold, vi kan identificere specifikke huller i vores viden og designe fremtidige eksperimenter for at udfylde den manglende information, som i sidste ende vil føre tilbage til at forbedre modelforudsigelserne."

De forventede produkter til forudsigelse af koralsygdomme vil automatisk opdateres med indkommende data om havoverfladetemperaturen fra satellitter og klimamodeller, sammen med andre variabler, der vides at påvirke korallers sundhed, såsom nedbør og vandkvalitet, og advare alle interesserede parter om potentielle udbrudsbegivenheder. NOAA vil fortsætte med at distribuere disse produkter, efter at bevillingen ophører.

Skulle der opstå et udbrud i finansieringsperioden, holdet vil intensivt undersøge disse steder for bedre at forstå koralstressreaktionen under stigningen og faldet af en udbrudsbegivenhed. Ved at bruge banebrydende teknikker udviklet af Ainsworth og Leggat, forskerne vil hjælpe med at bestemme artsspecifikke reaktioner på miljøstressorer, før synlige læsioner.

"Dette aspekt af arbejdet er virkelig spændende, fordi visuelle undersøgelser under vand er afhængige af sygdomslæsioner, vi kan se med det blotte øje, på hvilket tidspunkt korallen allerede er meget påvirket af sygdommen, " sagde Caldwell. "I sidste ende ønsker vi at forudsige forudsynlige tegn på stress, så vi kan målrette ledelsens indsats for at reducere stressfaktorer, før en sygdom opstår."

"De modeller, vi udvikler, vil forbedre vores forståelse af, hvornår, hvor, og hvorfor koralsygdomme opstår, " sagde Donahue. "For at sikre, at disse produkter er udviklet på en måde, der er nyttig, vi afholder en workshop den 26. juni for at samle videnskabsmænd med lederne, som sandsynligvis vil bruge modellerne, når de er udviklet."