Eine neue Studie verwendeten eine neuartige Technik, um die Lebensraumtypen zu bewerten, die Austernriffe an 12 Nebenflüssen in der Chesapeake Bay bieten.
Forscher der University of Maryland, Baltimore County (UMBC); University of Maryland, Baltimore (UMB); und das Smithsonian Environmental Research Center (SERC) nutzte Unterwasserkameras, um Bilder der Riffstruktur an etwa 50 Standorten in jedem Nebenfluss zu sammeln – eine geografische Gesamtspanne von 215 km. Außerdem haben sie in den Jahren 2017, 2019 und 2021 wiederholt Lebensräume in zwei der Nebenflüsse beprobt, um Veränderungen im Laufe der Zeit zu verfolgen.
Die Studie umfasste Standorte in Maryland und Virginia mit einem breiten Spektrum an Salzgehalten. Das Team beobachtete wiederhergestellte und nicht wiederhergestellte Riffe, Austernschutzgebiete und abgeerntete Riffe. Die Ergebnisse zeigten, dass ungeerntete und wiederhergestellte Riffe die komplexesten Riffstrukturen aufwiesen, darunter eine größere mit Austern bedeckte Oberfläche und eine größere Riffhöhe, d. h. die Höhe des Riffs über dem Grund der Bucht.
Die komplexe Riffstruktur schafft tendenziell einen reichhaltigeren Lebensraum für Austern und andere Wildtiere in der Bucht, wie zum Beispiel Fische und Krebstiere. Die Rolle des Salzgehalts war differenzierter und hing vom Wiederherstellungs- und Erntestatus eines Riffs ab.
„Die Verwaltung der Ernte und der Wiederherstellung sind zwei der wichtigsten Werkzeuge, die Managern zur Verfügung stehen“, sagt Allison Tracy, Assistenzprofessorin für Meeresbiotechnologie an der UMBC/UMB und Hauptautorin der neuen Studie. „In diesem Maßstab ist es interessant zu sehen, dass wir wichtige Beiträge zu Lebensraummustern aus Ernte, Wiederherstellung und Salzgehalt zusammen erfassen können.“
Die im Laufe der Zeit erfassten Standorte verzeichneten im Laufe der Jahre der Studie alle einen allgemeinen Aufwärtstrend bei den Lebensraumwerten, was eine gute Nachricht für die Bucht und die Menschen ist, die von ihr abhängig sind. „Riffe, die nicht abgeerntet und wiederhergestellt wurden, behielten in diesem Zeitraum konstanter einen höheren Lebensraumwert bei“, erklärt Tracy.
Neue Technik geht auf langjährige Herausforderungen ein
In der neuen Studie, veröffentlicht in Fortschrittsreihe zur Meeresökologie„Wir haben Unterwasserfotografie genutzt, um zwei große Herausforderungen für das Verständnis des Wiederherstellungserfolgs zu lösen“, sagt Matthew Ogburn, leitender Wissenschaftler am SERC und leitender Autor des neuen Papiers.
Frühere Studien konzentrierten sich in erster Linie auf Austern selbst und nicht auf den Lebensraum, den ihre Riffe schaffen, und verschiedene Überwachungstechniken seien nicht immer vergleichbar, erklärt er. Ogburn und Keira Heggie, eine weitere SERC-Wissenschaftlerin und Co-Autorin des Artikels, veröffentlichten zuvor einen Artikel, in dem sie die neue Unterwasserkameratechnik darlegten.
„Der Einsatz einer einfachen Methode zur Bewertung von Austernriffen ermöglichte es uns, eine große Anzahl von Standorten effizient zu untersuchen und Vergleiche zwischen allen verschiedenen Arten von Austernriffen anzustellen“, erklärt Ogburn. „Unsere Forschung unterstützt die Idee, dass die Wiederherstellung von Austern zu mehr Austern, aber auch zu komplexeren Riffen führt, die Lebensraum für andere Arten bieten.“
Während es wichtig ist, Riffe wiederherzustellen und einige Riffe als Schutzgebiete für Austern auszuweisen, „besteht die Lösung nicht darin, die Ernte einzustellen“, sagt Tracy. Die Autoren stellen fest, dass abgeerntete Riffe immer noch einen wichtigen, wenn auch unterschiedlichen Lebensraum bieten. Einige Arten bevorzugen beispielsweise lichtere Riffe.
„Diese abgeernteten Riffe bieten immer noch Lebensraum“, sagt Tracy. „Es ist nicht so, dass der Lebensraum auf abgeholzten Riffen nicht wichtig wäre, sie tragen lediglich etwas anderes bei und sind gleichzeitig auch von wirtschaftlicher Bedeutung.“
Der beste Ort für diese Forschung
Das Forschungsteam hofft, in Zukunft auf dieser Arbeit aufbauen zu können. Tracy und Co-Autoren arbeiten an einem bevorstehenden Artikel, der intensivere Probenahmemethoden an einer Untergruppe der Untersuchungsstandorte verwendet, um die Ergebnisse der Schnellbewertungstechnik zu überprüfen. Das Team möchte auch kreative Wege finden, um an jedem Standort mehr Unterwasserdaten zu sammeln, um herauszufinden, welche anderen Arten die Riffe nutzen – derzeit ist dieser Aufwand jedoch durch die Batterielebensdauer der Kamera begrenzt.
Die Autoren möchten auch Möglichkeiten finden, maschinelles Lernen zur Analyse der Bilder zu nutzen, um diesen Prozess effizienter zu gestalten und gleichzeitig das Genauigkeitsniveau eines Menschen beizubehalten. Bisher hat sich diese Anwendung des maschinellen Lernens als weniger genau erwiesen als die menschliche Analyse – aber das könnte sich in Zukunft ändern.
Für diese Studie analysierte der Co-Autor und engagierte SERC-Bürgerwissenschaftler David Norman alle Bilder, um die Bewertung des Rifflebensraums zu ermitteln. Wenn eine Person alle Bilder hinsichtlich Oberflächenbedeckung und Riffhöhe auswertet, verbessert sich die Konsistenz erheblich. Eine computergestützte Auswertung könnte jedoch dazu beitragen, diese Konsistenz über mehrere zukünftige Studien hinweg zu erreichen. SERC testet außerdem, ob Crowdsourcing der Bildanalyse ein wirksamer Weg zur Steigerung der Konsistenz und Effizienz sein könnte.
Es liegt noch viel Arbeit vor uns, aber die neue Studie bietet eine wichtige umfassende Perspektive auf die Beziehungen zwischen Managementpraktiken, Umweltbedingungen und Rifflebensräumen in der Chesapeake Bay.
Angesichts der laufenden umfangreichen Wiederherstellungsbemühungen, einer breiten Palette angewandter Bewirtschaftungspraktiken und des starken Engagements von Naturschutzorganisationen, Fischereien, Landesregierungen und Bürgern vor Ort sei Tracy dankbar, Forschung an einem der größten Flussmündungssysteme der Welt durchführen zu dürfen, betonte sie „Wir sind wirklich glücklich, dass Chesapeake Bay ein so großartiger Ort für diese Forschung ist.“
Mehr Informationen:
AM Tracy et al., Der Lebensraum des Austernriffs hängt von den Umweltbedingungen und der Bewirtschaftung über große räumliche Maßstäbe ab. Fortschrittsreihe zur Meeresökologie (2023). DOI: 10.3354/meps14426. www.int-res.com/articles/meps_oa/m721p103.pdf