Kortlægning af koraller fra himlen styrer revets bevarelse

Koralrev er et af de mest biodiverse økosystemer på planeten og understøtter anslået 25 procent af alle marine arter. Disse biologisk rige økosystemer er truet af flere stressfaktorer, fra opvarmning af havtemperaturer forårsaget af klimaændringer til stigninger i vandforurening fra kystudvikling. Ifølge de nuværende skøn, 75 procent af verdens koralrev kan stå over for kritiske trusselsniveauer i 2050. Forskere er bredt enige om, at der skal træffes øjeblikkelige og målrettede foranstaltninger for at bevare koralrevene for fremtidige generationer. Imidlertid, uden en klar forståelse af, hvor levende koraller findes, forvaltnings- og bevaringsindsatsen vil i bedste fald forblive hæmmet og i værste fald ineffektiv.

Tidligere arbejde med at vurdere levende koraldækning har været begrænset af tekniske begrænsninger, der er forbundet med tilgængelige overvågningsmetoder. For eksempel, detaljerede feltbaserede undersøgelser er geografisk begrænsede, mens satellitter ikke kan spore koraller ved opløsninger, der er detaljerede nok til mange typer forvaltningsaktiviteter. Luftbårne teknologier, imidlertid, kan indsamle enorme dele af sammenhængende højopløsningsdata inden for en enkelt undersøgelse, giver indsigt i både koralsundhed og omfang. Hvis de resulterende kort kan angive placeringen af ​​levende koraller, så kan der skabes specifikke strategier for at bevare, beskytte, og genoprette dem.

Et kritisk eksempel er Hawaii-øerne, et ikon for den naturlige verden og nutidens belastninger på revets økosystemer. Kystudviklingen har resulteret i hotspots af sedimentation, vandbårne forurenende stoffer, og fjernelse af rev, mens fiskeri og anden ressourceanvendelse har genereret fald i revens modstandsdygtighed. Marine hedebølger, drevet af et opvarmende globalt klima, har også periodisk opslugt Hawaii-øerne, med koralblegningsbegivenhederne i 2015 og 2019 som de seneste. Begivenheden i 2015 forårsagede udbredt koraldød, men det geografiske omfang af koraltab eller modstand er forblevet dårligt forstået, som det har gjort i rev-regioner i hele verden.

Ved at bruge en ny luftbåren kortlægningstilgang udviklet af forskere ved Arizona State Universitys Center for Global Discovery and Conservation Science (GDCS), den geografiske fordeling af levende koraller var, for første gang, kvantificeret til 16 meter (51 fod) vanddybde på tværs af de vigtigste Hawaii-øer. Undersøgelsen blev offentliggjort i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).

"Vi foretog denne første kortlægning nogensinde af en stor øgruppe for at afgøre, hvor koraller lever i hawaiianske farvande på trods af gentagne hedebølger og problematiske kystudviklingsproblemer, " sagde Greg Asner, hovedforfatter af undersøgelsen og direktør for GDCS. "Det er denne grundlæggende information, som partnerorganisationer har brug for for at drive mere omkostningseffektiv beskyttelse, restaureringsaktiviteter, og offentligt engagement."

Kortlægningsdataene blev indsamlet af ASU Global Airborne Observatory, et flybaseret laboratorium udviklet af Asner og hans team, der huser avanceret jordkortlægningsteknologi. Ved at kombinere laserstyret billeddannelsesspektroskopi og kunstig intelligens, den nye tilgang afslører en hidtil uset udsigt over koralrev under havoverfladen. Kortene viser, hvor levende koraller eksisterer såvel som områder med forringet rev.

"Operationel kortlægning af levende koraldækning inden for og på tværs af Hawaiis revøkosystemer giver muligheder for ledere og politiske beslutningstagere for bedre at håndtere revbeskyttelse, modstandsdygtighed, og restaurering, " sagde Brian Neilson, leder af Hawaiis division for akvatiske ressourcer og studiemedforfatter. "Med disse nye kort, vi har en bedre mulighed for at beskytte det, vi har, mens vi fokuserer på, hvor vi kan forbedre forholdene for koraller og det utal af arter, der er afhængige af koraller."

Holdets kortlægning af levende koraller blev integreret med geospatial information om kyst- og havaktiviteter, og computeralgoritmer blev brugt til at estimere, hvilke faktorer der nærmest forudsiger, hvor koraller i øjeblikket findes på hawaiianske rev. Resultaterne af analysen afslørede, at kystnær udvikling har et stort negativt forhold til levende koraller.

"Aldrig før har der været et så detaljeret og synoptisk syn på levende koraller i denne skala, " sagde medforfatter Jamison Gove fra National Oceanic and Atmospheric Administration. "Disse resultater er grundlaget for udvikling af stedbaserede bevarings- og forvaltningsstrategier for at fremme revets persistens og afbøde yderligere tab i koraller på tværs af Hawaii."

Den nye kortlægningstilgang pegede også på områder, hvor koraller viser modstandsdygtighed over for menneskedrevne miljøstressorer. Disse områder af korallers overlevelse, betragtes som 'refugia', tyder på, at nogle koraller og nogle steder er mere modstandsdygtige, og er således førsteklasses steder for forbedret koralbevaring. At opnå en større forståelse af koraloverlevelse kan også ændre forudsigelser om, hvorvidt koraller vil overleve i det nuværende og fremtidige havklima.

"Vi forsøger at tage store spring på videnskabs- og teknologisiden for direkte at tage fat på udfordringerne med hensyn til bevarelse og forvaltning af koralrev, starter på Hawaii-øerne, " sagde Asner. "Vores håb er, at disse resultater vil øge diskussionen blandt lokalsamfund, miljøchefer, og folkevalgte, uden hvilken, vi vil fortsætte med at miste koralrev lige foran vores øjne."