Обесцвечивание кораллов и морская звезда в виде тернового венка представляют собой два самых серьезных нарушения, с которыми сталкиваются коралловые рифы, в то время как местные факторы стресса, такие как загрязнение и чрезмерный вылов рыбы, представляют собой два самых больших препятствия на пути восстановления после волнений.
В отличие от других инструментов прогнозирования, в этом исследовании использовалось взаимодействие двух основных океанографических модуляторов – Эль-Ниньо и Pacific Decadal Oscillation, или PDO, – чтобы предсказать, как «теплые капли» морской воды и избыток питательных веществ перемещаются вокруг тропической части Западной части Тихого океана, вызывая эти два разрушительные события.
Существующие инструменты обычно предоставляют предупреждения об отбеливании за две-три недели; однако этот новый инструмент продлевает период предупреждения до трех-пяти месяцев.
Важные последствия
Предварительные предупреждения имеют важное значение для усилий по управлению коралловыми рифами в Тихоокеанском регионе и, возможно, за его пределами.
«Это переводит руководство с реактивной позиции на более активную», – сказал старший автор Питер Хоук, доцент кафедры морской биологии Морской лаборатории. «Немногое можно сделать с уведомлением всего за пару недель, но прогнозирование событий обесцвечивания и беспокойства морских звезд через несколько месяцев может дать правительствам и другим ведомствам больше времени для приобретения припасов, принятия законодательства и создания сетей поддержки для улучшения состояния рифов. оборудован, чтобы справиться с этими силами."
Например, это дает больше времени на пересмотр временных правил рыболовства, сбор средств на вылов морских звезд и закупку материалов, необходимых для поддержки этих действий.
Авторы предсказали, что в этом году в Восточной Микронезии возникнут вспышки морских звезд, что даст время для туристической индустрии Косраэ и агентств ресурсов, чтобы собрать припасы и разработать планы мониторинга и удаления. Кроме того, авторы могут предостеречь другие острова по течению, чтобы они были начеку, поскольку, как известно, вспышки морских звезд распространяются по островам и рифам в направлении преобладающих течений.
Вопрос без ответа
Температура поверхности моря выше среднего является обычным явлением в тропической части Тихого океана после событий Южного колебания Эль-Ниньо, которые все больше усугубляются изменением климата. Однако острова – от Палау до Косраэ – могут пострадать по-разному. Один может отбеливать, а другой практически ничего не испытывает.
Этот вопрос побудил исследователей изучить влияние Эль-Ниньо на взаимодействие с PDO. Вместе эти две модели предсказывают максимальную температуру поверхности моря, а также движение «шлейфов питательных веществ», наполненных так называемым «хлорофиллом а», вокруг Тихого океана, которые привлекают планктон и вызывают вспышки морских звезд, которые сеют хаос. на кораллах. И температура поверхности моря, и шлейфы питательных веществ картировались со спутников в течение многих лет; однако предсказать их будущее было непросто.
Прогнозы, основанные на данных за десятилетия
Исследователи проанализировали температуру моря с 1980 года и биологические данные, датируемые 1998 годом, включая коралловый покров и шлейфы хлорофилла А, из 82 исследовательских участков на основных островах Микронезии, чтобы отследить, как на них влияет взаимодействие этих двух циклов.
Используя эти наблюдения, они построили модели, которые точно предсказывали как температуру поверхности моря, так и питательные вещества. На эти модели приходилось 77% колебаний температуры моря и 55% колебаний концентраций хлорофилла а в период с 1980 года по настоящее время, оба из которых подтверждают сильные прогнозы.
Исследование показывает, что включение событий PDO в прогнозы может улучшить предсказания того, когда и где произойдет обесцвечивание и вспышки морских звезд. Следующим шагом будет создание онлайн-ресурса, на котором будет размещена прогностическая модель, к которой ученые и менеджеры ресурсов смогут получить доступ, а также для дальнейшего улучшения модели в максимально возможной степени.
«Мы предоставляем первое представление о том, как циклы PDO и Эль-Ниньо предсказывали температуру поверхности моря, концентрацию хлорофилла а и изменения кораллового покрова в тропической части северной части Тихого океана», – заявили авторы. "Эти результаты могут быть перенесены в другие океанические регионы, чтобы помочь предсказать состояние коралловых рифов в еще более крупных масштабах."