Undersøgelse tyder på, at koralrestaureringsprojekter kan hjælpe med at genoprette fiskesamfund

At bruge timer om dagen på at dykke i og omkring koralrevene ud for St. Croix på De amerikanske Jomfruøer lyder som noget af en drømmeferie, men for Annie Opel var det en seriøs forretning.

Som en del af hendes bachelorafhandling, Opel brugte meget af sin tid i vandet på at arbejde på en undersøgelse, der viser, at bestræbelser på at genoprette koralrev har en positiv indvirkning på lokale fiskebestande, både på kort sigt og over tid. Undersøgelsen er offentliggjort i decembernummeret af Marine biologi med Opel som første forfatter, en sjælden præstation for en bachelor.

"Rev er ikke kun biologisk vigtige - mere end 4, 000 fiskearter er afhængige af disse økosystemer - men de er også virkelig vigtige for mennesker, " sagde Opel. "Vi er afhængige af dem til kommercielt og rekreativt fiskeri, de giver beskyttelse til kystsamfund, og de bringer mange penge ind gennem turisme.

"Men lige nu er de truet af en række menneskeskabte input, fra forurening til virkningerne af klimaændringer, " sagde Opel. "Koralrev har oplevet blegning og massedødelighed over hele verden, forårsager økosystemnedbrydning, der påvirker det marine liv, der er afhængige af revene for at overleve."

Mens der har været bestræbelser på at løse problemet ved at transplantere koraller dyrket i undervands "planteskoler" til beskadigede rev, effektiviteten af ​​sådanne restaureringsprojekter på caribiske rev er aldrig blevet grundigt undersøgt, sagde Opel.

"I St. Croix, de har restaureret koraller siden 2009, " sagde Opel. "(Men) ingen ser rigtigt på, hvad der sker efter kendsgerningen...så ingen ved, om dette er en effektiv måde at genoprette (disse) revsystemer på."

Hvad hun fandt, Opel sagde, er, at så lidt som en uge efter oprettelse af eksperimentelle koralbede, der kunne findes betydeligt flere fisk og en større mangfoldighed af arter. Undersøgelsen viste også, at over tid, fiskesamfundet ændrede sig, da flere arter begyndte at besøge stederne.

"Samlet set, det er en succeshistorie - vi udplantede koraller, og der var flere fisk, " sagde hun. "Det er virkelig spændende og noget folk tog for givet i disse restaureringsprojekter, men ingen havde kvantificeret det før. Jeg tror, ​​det bliver interessant for fremtidige undersøgelser at bruge dette som et benchmark for at vide, hvad der sker efter transplantation af koraller."

Projektet var en naturlig pasform for Opel, da det gav hende mulighed for at kombinere både sin interesse for havbevaring og videnskaberne.

I løbet af et mellemår efter at have afsluttet gymnasiet, Opel tilbragte tid i St. Croix, arbejder med The Nature Conservancy om koralrestaureringsprojekter. Som andenstuderende på Harvard, hun sluttede sig til laboratoriet hos Colleen M. Cavanaugh, Edward C. Jeffrey professor i biologi i afdelingen for Organismisk og Evolutionær Biologi, og foreslog senere koralstudiet til hendes senior honours-afhandling. Prof. Cavanaugh påtog sig udfordringen med at rådgive Annie om sin egen uafhængige forskning med hjælp fra sin post-doc-stipendiat, Dr. Joey Pakes Nelson, en hvirvelløse biolog og økolog, og en tidligere post-doc, Dr. Randi Rotjan, en koralrevsekspert, der nu er assisterende professor ved Boston University.

"Dette arbejde var virkelig fedt af forskellige årsager, " sagde postdoc-stipendiat Joey Pakes Nelson. "Som et globalt samfund, vi bruger mange penge på restaurering af koralrev, men få undersøgelser beskriver, hvordan denne praksis påvirker revsamfundet, så Annies arbejde giver begrundelse for investeringer i denne form for bevaring.

"Da det blev tid til at vælge et specialeemne, Annie ønskede at kombinere sin kærlighed til forskning med sin kærlighed til koraller, " tilføjede hun. "Hun havde store ressourcer på grund af sit arbejde i Nature Conservancy, hun vidste om transplantation af koraller, hun havde dykkererfaring, og hun havde et godt spørgsmål."

Men har en god idé, imidlertid, gjorde det ikke nemmere at udføre.

"Jeg tog ned til St. Croix i marts i løbet af forårsferien og i samarbejde med andre forskere, udplantede fire to gange to meter store grunde af en truet korallart fundet i Caribien kaldet Acropora cervicornis, " sagde Opel. "Vi har også udpeget kontrolpladser ti og 20 meter væk."

Opel vendte tilbage til øen i slutningen af ​​det akademiske år for at plante yderligere fire grunde og begyndte det hårde arbejde med at indsamle data næsten helt på egen hånd.

"Hver undersøgelsesdag, Jeg tilbragte to timer under vandet, hvor jeg tog fem minutters undersøgelser på hver af mine 16 grunde. Jeg sad der med undervandspapir og en udklipsholder, og jeg ville stort set markere hver fisk, jeg så i de fem minutter, " sagde Opel. "Det var en stejl indlæringskurve, fordi jeg havde brug for at lære at identificere alle arter af fisk efter køn og alder, før jeg begyndte at tage mine undersøgelser. Jeg tog undersøgelser tre gange om ugen for alle 16 grunde, og jeg talte noget i retning af 15, 000 fisk i alt, så det var meget at sidde under vandet i min knaldorange våddragt og tælle og identificere fisk."

En af de mest udfordrende dele af projektet, hun sagde, var at finde partnere til at ledsage hende på dyk.

"Af sikkerhedsmæssige årsager, du dykker altid sammen med en anden person, " sagde Opel. "Men det er ikke sådan, at jeg havde en assistent eller nogen, der arbejdede sammen med mig, så jeg var nødt til at crowdsource mine frivillige. Jeg spurgte rundt i lokale dykkerbutikker i St. Croix og blev sat i kontakt med en masse fantastiske mennesker, der ville hjælpe mig med min forskning. En dag kom min far endda med mig, så det var virkelig specielt. En af mine yndlingsdele af avisen er anerkendelserne, fordi jeg fik chancen for at takke alle de frivillige dykkere og alle de mennesker, der hjalp med at få dette projekt til at ske. Og jeg er virkelig taknemmelig for at have haft tre kvindelige rockstjerneforskere til at vejlede mig gennem denne akademiske rejse."