Forskere finder også koraller i dybere farvande under stress

Koralrev rundt om i verden er truet af opvarmning af havtemperaturer, en stor driver til koralblegning. Forskere bruger rutinemæssigt havoverfladetemperaturdata indsamlet af satellitter til at forudsige den temperaturdrevne stress på revsamfund, men ny forskning viser, at overflademålinger alene måske ikke præcist forudsiger det fulde omfang af termisk belastning på dybere koraller.

En ny undersøgelse ledet af forskere ved Scripps Institution of Oceanography ved University of California San Diego og Coral Reef Research Foundation (CRRF) i Palau beskriver en ny tilgang til at forudsige varm temperaturinduceret stress på koraller fra havoverfladen gennem en dybere udstrækning spænder fra 30-150 meter (100-500 fod) kendt som den mesofotiske zone.

Koraller på denne dybde anses af nogle i videnskabssamfundet for at være sikrere mod havopvarmning end deres lavvandede modparter. Men Scripps Oceanografi -teamet fandt ud af, at selv i dybden, koraller udsættes episodisk for termisk belastning med forskellige intervaller end de koraller nær overfladen.

Forskerne udnyttede næsten to årtiers datasæt - herunder havniveau, havoverfladetemperatur, og temperaturobservationer, der varierede mellem overfladen og dybt ind i den mesofotiske zone - for at udvikle et prognoseværktøj til det lodrette omfang af, hvordan koraller vil blive stresset af temperaturen. Denne forskning blev udført på tre revsteder rundt om øen Palau, beliggende i det tropiske Stillehav.

Denne nye tilgang til at måle og forudsige temperaturstress på koralrev er beskrevet i en ny undersøgelse, der blev offentliggjort 27. august i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve .

"Vi tilføjer nu dimensionen af ​​dybde til problemet, hvor vi før kun skimmede overfladen af, hvad temperaturstress betød for koraller, "sagde Scripps ph.d. -kandidat Travis Schramek, hovedforfatter af undersøgelsen. "Vi ser, at den varmeinducerede stress trænger helt ind i den mesofotiske zone under større blegningshændelser."

Ud over at se på havoverfladetemperaturdata indsamlet af globale satellitter, forskerne brugte et netværk af revtemperaturoptagere, der vedligeholdes af CRRF -dykkere på vigtige steder i Palau ned til 90 meters dybde (295 fod).

CRRF har opretholdt denne række temperaturmålere på tværs af Palau, strækker sig fra overfladen til de mesofotiske rev siden 1999. Kun et lille antal dykkere i verden besidder uddannelsen, færdigheder, og udstyr til sikkert og rutinemæssigt at dykke i den mesofotiske zone. En af disse sjældne videnskabelige dykkere er Pat Colin, direktør for CRRF og en medforfatter af undersøgelsen.

I næsten 20 år, Colin og et lille team har gennemført ugentlige dyk på steder i Palau som en del af et langsigtet temperaturovervågningsprogram. Undersøgelser til vurdering af blegning i den mesofotiske zone er stærkt begrænsede, så Scripps -teamet, som omfattede forskere Mark Merrifield og Eric Terrill, fandt Colins observationsdatasæt at være utroligt værdifulde.

Observationerne viste, at dybere zoner viser blegning, der falder sammen med de højere temperaturer, lige sammen med lavvandede rev.

"Vores forståelse af havet vil virkelig fortsat blive drevet af observationer. Modellerne er virkelig informative, men den måde, vi jordede dem på, er ved at observere jordsystemet, "sagde Schramek." At have observationer som det, Pat har samlet, viser kraften i faktisk at gå og implementere værktøjer og observere Jorden på en unik måde. "

Forskerne sagde, at de håber, at disse resultater vil igangsætte flere temperaturstresshændelsesundersøgelser for bedre at forstå den mesofotiske zone i Palau og andre tropiske regioner. De kiggede også på daglige tidevandsrekorder fra Malakal havnestation i Palau fra 1970-2017. Disse data, indsamlet af University of Hawaii Sea Level Center, tilladt teamet at studere de regionale havniveauoptegnelser i området.

Ved at koble havniveau og havtemperatur datasæt, Schramek fandt ud af, at havoverfladens højde er en stærk indikator for, hvordan vandtemperaturerne ændrer sig titalls meter under. Han og teamet brugte derefter disse data yderligere til at forudsige de temperaturer, koralrev, der lever nær overfladen, oplever, såvel som dem, der bor på dybere farvande. Schramek udviklede en algoritme til at anvende de accepterede korallspændingsalgoritmer til dybder, der omfattede den dybere mesofotiske, menes typisk at være et tilflugtssted for termisk stress.

"Et overraskende resultat af undersøgelsen er, at de oceaniske forhold langs de dramatiske revvægge, der er grænserne til Palau, er meget repræsentative for det bredere vestlige Stillehav, "sagde Scripps oceanograf Terrill." Som et resultat, vi havde en overraskende succes med at forudsige den lodrette struktur af temperaturfelterne, som koralsamfundene ville blive udsat for, selv under El Niño -forhold. "

Han tilføjede, at resultaterne tyder på løfte om anvendelse af metoden på de andre øer i denne stillehavsregion, der ikke nyder godt af de langsigtede tidsregistre, som Palau har som følge af CRRFs dedikerede målekampagne.

Teamets nye indsigt i, hvordan man forudsiger temperaturstress på dybe koraller, kan bidrage til en bedre forståelse af hele revsystemet som helhed, som kunne informere bevarelse og politiske bestræbelser på at beskytte dette værdifulde og mangfoldige økosystem.

"Nu hvor vi har observeret dette økosystem på en unik måde, vi kan begynde bedre at vurdere, hvordan koraller i den mesofotiske zone stresses, "sagde Schramek." Hvis vi bedre kan forstå, hvordan de er stressede, så kan vi bedre forstå, hvordan vi beskytter dem. "