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2018
04-26

衡量珊瑚增长的新方法为珊瑚礁管理者提供了有价值的工具


潜水员潜水员在佛罗里达州比斯坎湾国家公园的分支站工作的照片:照片提供:Carlie威廉斯(USGS)。

美国地质调查局的研究人员开发出了一种新的更灵敏的基于体重的监测野外珊瑚生长的方法,从而得出关于珊瑚礁状况的更确切答案。

珊瑚和其他海洋生物通过钙化(从海水中分泌碳酸钙的生物过程)来建造骨骼和贝壳。这种测量珊瑚的新方法可以提供比传统的珊瑚生长线性测量更精细的分辨率。

“珊瑚虫在菌落左侧的高度可能会增加2毫米,右侧的菌落数量可能会增加5毫米,所以线性测量本质上是可变的,需要采集数百个珊瑚来检测随着时间的推移增长的变化......我们方法每个地点只需要10个珊瑚,“USGS科学家兼研究的主要作者Ilsa Kuffner说。

利用基于体重的方法,库弗纳的研究小组发现,在偏远的干​​龟岛国家公园,大块海星珊瑚的钙化速度比从迈阿密到马拉松,佛罗里达州的其他岛屿的其余部分的三个地点快得多。这个令人惊讶的模式背后的原因尚不清楚,留下一个神秘的肯定激怒了许多珊瑚礁经理的兴趣。

新方法对管理人员来说可能非常有用,因为它可以检测到空间和时间上的微小变化,因为它的精度很高。此外,该方法使用廉价和容易找到的材料,并没有珊瑚在这个过程中受到伤害。

“该工具通过查看珊瑚健康,气候变化和水质之间的关系,提供了在生态系统范围内管理珊瑚礁所需的科学信息。它为合作伙伴和珊瑚礁管理者提供了更好,更敏感的指标来评估珊瑚的增长,确定最重要的变量,并优先考虑保护和保护这些有价值的生态系统的战略。“代理USGS主任Suzette Kimball说。 “这也是USGS科学通过支持一些实地优先行动推进国家海洋政策的方式之一。”

了解珊瑚生长下降的下一步是辨别水质的不同组成部分正在推动钙化率,这只能通过世界各地的珊瑚礁管理者和科学家的合作来实现。如果将这种新方法应用到自然具有不同温度状态,水质和pH条件的多个珊瑚礁中,这种新方法的实际功效将得以实现。

Kuffner说:“研究结果表明,如果我们希望了解和预测随着海洋不断变化,珊瑚礁会发生怎样的变化,我们应该更多关注水质的不同方面。

据库夫纳介绍,管理人员已经知道珊瑚礁正在衰退,但他们想知道为什么。他们需要因果关系来解释为什么珊瑚礁不像以前那样生长,或者没有从疾病或死亡事件中恢复过来。将精确测量的珊瑚增长率与水质和其他环境信息联系起来,是使这些联系起作用的一个重要步骤,因而可以为管理决策提供信息。

全球海洋和大气管理局目前正在提议列出66个“濒临灭绝物种法”规定的珊瑚礁珊瑚种类。确定衰落的原因并不简单。海洋仪器已经证实,海洋正在升温,酸化,并在水质的其他方面发生变化。前两个是化石燃料燃烧导致的碳分布改变的直接结果;后者主要来自土地利用的变化。实验室研究表明,所有这三种环境压力因素都会阻碍珊瑚的生长,但是将致病因子与自然环境中珊瑚礁的衰退联系起来需要可靠的,精确的方法来检测随时间的变化。

这项研究是USGS珊瑚礁生态系统研究项目的一部分, 建设和浅水珊瑚礁环境的恢复能力,并预测未来的变化,为珊瑚礁管理战略提供信息。目前的研究领域包括Dry Tortugas,美属维尔京群岛和比斯坎国家公园,以及佛罗里达群岛国家海洋保护区的选定地区。

来源:USGS