Der Umfang und das Ausmaß der Bedrohungen, denen Korallenriffe ausgesetzt sind, erfordern neue Herangehensweisen an die Fragen, die beantwortet werden müssen, um die Zukunft der Riffe weltweit zu sichern. Das ist die Schlussfolgerung eines Papiers, das heute von multidisziplinären Wissenschaftlern und Ingenieuren der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) veröffentlicht wurde.
Das Papier, das in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift erscheint Umweltwissenschaft und -technologie wurde von Mitgliedern der Reef Solutions Initiative des WHOI verfasst und legt die Vision der Gruppe zur Bewältigung der wachsenden Korallenriffkrise dar. Die Autoren sind der Ansicht, dass eine fortschrittliche Überwachung und Diagnose sowie eine Forschungsstrategie, die Fallstudienriffe zum Testen und Implementieren von Lösungen verwendet, bevor sie weltweit auf Riffe skaliert werden, erforderlich sind, um die jüngsten technologischen Innovationen in Zeitskalen zu nutzen, die am meisten einen Unterschied machen -Risiko Riffe.
„Jahrzehntelang hat sich die Gemeinschaft der Riffwissenschaftler auf einzelne Taucher und fotografische Erhebungen verlassen, um die Gesundheit der Riffe zu dokumentieren und Erhaltungs- und Interventionspläne zu entwickeln“, sagte Amy Apprill, WHOI-Mikrobiologin und Teamleiterin von Reef Solutions. „Aber die Herausforderungen, mit denen die Riffe heute konfrontiert sind, sind so komplex und miteinander verknüpft, dass wir neue Wege brauchen, um diese Krise anzugehen, bevor es zu spät ist.“
Korallenriffe gehören zu den artenreichsten Ökosystemen im Ozean, wobei schätzungsweise ein Viertel aller Meeresarten irgendwann in ihrem Lebenszyklus Rifflebensräume nutzen. Auch die Menschen sind auf diese einzigartigen Orte angewiesen. Bis zu eine Milliarde Menschen weltweit verlassen sich auf die natürlichen Dienstleistungen, die Korallenriffe bieten, darunter Fischerei, die Nahrung und Einkommen generiert, Riffstrukturen, die Küstengemeinden vor Wellen schützen, und Tourismus, der die lokale und nationale Wirtschaft unterstützt. Der geschätzte Wert dieser Waren und Dienstleistungen, die von Riffen weltweit erbracht werden, beläuft sich auf 2,7 Billionen US-Dollar.
Trotz dieser großen ökologischen und wirtschaftlichen Bedeutung fordern menschliche Aktivitäten einen hohen Tribut von den Riffen. In den letzten zehn Jahren hat der Ozean über 13,5 % seiner Korallenbedeckung verloren, hauptsächlich aufgrund von Klimawandel, Krankheiten, Überfischung, Umweltverschmutzung und anderen menschlichen Einflüssen.
Eine Reaktion von Forschern und Naturschützern auf diesen Verlust bestand darin, Strategien hervorzuheben, die sich oft darauf verlassen, dass einzelne Taucher sorgfältige fotografische Untersuchungen durchführen, um visuelle Hinweise auf den Rückgang der Riffe zu identifizieren, sowie arbeitsintensive Eingriffe wie das Umpflanzen von Korallen, um die Riffstruktur wieder aufzubauen. Der Ansatz von Reef Solutions bringt interdisziplinäre Forschung zum Tragen, die die miteinander verwobenen biologischen, chemischen und physikalischen Prozesse widerspiegelt, die Riffökosysteme unterstützen, und nutzt gleichzeitig neue Fortschritte in der autonomen und verteilten Technologie, um die Reichweite von Beobachtungs-, Überwachungs- und Interventionsbemühungen zu erweitern.
Die Autoren verweisen insbesondere auf die jüngsten Entwicklungen bei autonomen Bildgebungsplattformen, Studien der Riffgeräuschlandschaft, Arbeiten zur Verbesserung des Verständnisses der Mikrobiome von Riffen, neue Möglichkeiten zur Messung chemischer Indikatoren für die Gesundheit von Korallen und fortschrittliche hydrodynamische Modellierung von Wasserströmungen um Riffe herum. Sie stellen sich vor, Daten aus diesen und anderen Quellen zu einem umfassenden Index zu kombinieren, der ein quantitatives Maß für die Gesundheit eines einzelnen Riffs liefert. Durch die Einrichtung eines Standard-Gesundheitsindex mit replizierbaren Tools und Techniken sehen sie den Gesundheitsindex als eine Möglichkeit, von einer Reihe geografisch unterschiedlicher Riffe auf fast jedes Riff auf der ganzen Welt zu skalieren.
„Die Technologie zum Verständnis und Schutz von Riffen hat sich in den letzten Jahren so weit entwickelt, dass wir uns als Gemeinschaft gezielt bemühen müssen, diese Werkzeuge auf neue Weise zu nutzen, um das Wissen über diese kritischen Ökosysteme zu beschleunigen“, sagte Apprill. „Nicht nur die Riffe hängen davon ab – das Leben und die Lebensgrundlagen der Menschen stehen auf dem Spiel.“
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Amy Apprill et al., Toward a New Era of Coral Reef Monitoring, Umweltwissenschaft und -technologie (2023). DOI: 10.1021/acs.est.2c05369