Forskere opdager balancen mellem termisk energi og lavt klimastress driver koralarternes mangfoldighed

Havforskere fra WCS (Wildlife Conservation Society), University of Warwick, og University of Queensland har identificeret to nøglefaktorer, der skaber de ideelle forhold, der er nødvendige for høj artsdiversitet i koralrev:termisk energi i form af varmt vand og lavt klimastress.

I en ny undersøgelse for nylig offentliggjort i Journal of Biogeography , forskere fra en række institutioner, der arbejder i det vestlige Indiske Ocean, fandt ud af, at visse steder, termisk energi og lavt klimastress i de rigtige proportioner gør det muligt for mange koralarter at vokse og trives sammen. Opdagelsen har betydning for, hvor den stærkeste forvaltning er nødvendig for at afværge tilbagegang i koralarter forbundet med tungt fiskeri og klimaændringer.

Forfatterne til undersøgelsen med titlen "Termiske energi- og stressegenskaber som de vigtigste drivkræfter for regional fordeling af koralarters rigdom i Det Indiske Ocean" er:Mebrahtu Ateweberhan fra University of Warwick og WCS (Wildlife Conservation Society); Tim R. McClanahan fra WCS; Joseph Maina fra WCS og University of Queensland; og Charles Sheppard fra University of Warwick.

Ved at bruge offentliggjorte artslister og satellit-afledte miljødatasæt for Det Indiske Ocean, forskerne beregnede mange standard og unikke oceanografiske variabler og usædvanlige statistiske metoder til at afdække dette fund. Revområdet var også blandt de vigtigste kontrollerende faktorer, fremhæve betydningen af ​​kombinationen af ​​tilgængelig energi, termisk stress, og store rev områder til at drive antallet af arter.

Et konsekvent fund var, at typen af ​​temperaturfordeling var den stærkeste faktor, der styrer antallet af koralarter. Den næstvigtigste faktor var den termiske energi; dermed, varmt vand understøtter flere arter, men usædvanligt varmt og koldt vand reducerer deres antal. Koralrev med flest arter var placeret langs et hav fra det vestlige Australien til øerne i det centrale Indiske Ocean og det sydlige Indien, men steder mellem Østafrika og Mozambique-kanalen og det sydlige Røde Hav og Adenbugten havde også høj diversitet. Rev med det laveste antal arter var i Den Arabiske Golf, Oman-bugten, Sydafrika og det sydvestlige Madagaskar, Kutch-bugten, Den Bengalske Bugt, og Mascarenes-øerne.

"Forskellige koralsamfund lever på kanten mellem varmt og stressende havvand, " sagde Dr. McClanahan, studie medforfatter og Senior Conservation Zoologist for WCS. "Varmt havvand er afgørende for at understøtte skabelsen og vedligeholdelsen af ​​arter, men at opleve varmt og koldt vand ved nogle sjældne frekvenser er dødeligt for mange af de samme arter."

De nuværende resultater modellerede arter og miljøforhold i 44 revplaceringer i Det Indiske Ocean med de gode naturhistoriske undersøgelser for at give beviser, der forbinder storskala geografi og oceanografi med havvandstemperaturfrekvenser, hvor klimaopvarmning ændrer disse frekvenser.

McClanahan minder os også om, at "varmtvandsbegivenheder bliver mere almindelige, efterhånden som klimavariabiliteten stiger med den globale opvarmning. Mere stressende temperaturer vil i stigende grad trænge ind i disse højdiversitetssteder og drive lokale arters udryddelse."

Hovedforfatter Dr. Ateweberhan tilføjede:"Undersøgelsen understreger det kritiske behov for at inkorporere havvandstemperaturvariabilitet i koralrevsbevaringsprogrammer, hvis planerne bliver effektive til at sikre vedholdenheden af ​​højdiversitetsrev."

Undersøgelsen gjorde to unikke fremskridt. Den første var at inkludere unikke havvandstemperaturfordelingsmetrikker, og den anden var valget af de analytiske statistiske værktøjer. Disse nye målinger tyder på, at egenskaberne ved temperaturfordelingsmønstrene betyder mere end gennemsnitlig temperaturstabilitet for at drive artsdiversitet.

Og, disse målinger er forskellige nok til, at de ikke kan udskiftes, når man vurderer udbredelsen af ​​koralarter. Den nye statistiske teknik, kaldet kvantil regression, har evnen til at undersøge sammenhænge for specifikke dele af datadistributionen, en nøgleforskel til standardmetoder, der evaluerer svar omkring gennemsnit. Dette gør det velegnet til at analysere økologiske data og artsdata, hvor miljøforholdene varierer betydeligt, og ligeligt fordelt miljøvariation er ualmindelig.

Ateweberhan forklarede:"Vores konklusioner fra kvantileregressionsmetoden ville have været skjulte og mindre overbevisende ved brug af standardregressionsmetoder. Følgelig, vi fandt mønstre, der tidligere var sløret ved at øge de undersøgte variable og løsne antagelserne om datafordelingerne."

Koraller danner grundlaget for revets økosystem, som igen understøtter en stor mangfoldighed af fisk og hvirvelløse arter, der lever på tropiske rev. Følgelig, resultaterne bidrager væsentligt til en ny forståelse af de kræfter, der fremmer sameksistens mellem Jordens enorme rigdom af arter og giver en bedre forståelse af, hvordan man håndterer dem.