多年来,因珊瑚白化导致的活珊瑚栖息地减少已成为全球关注的问题,促使研究人员和科学家对世界各地的珊瑚礁健康状况展开研究。受此现象影响的一个地区是位于印度洋中西部、马达加斯加北部的塞舌尔群岛南部。
珊瑚白化与海洋温度上升有关,导致该地区40%至50%的珊瑚失去颜色,易受各种环境压力的影响。为了更好地了解水温上升对珊瑚生态系统的影响,研究人员正将HOBO®水温数据记录仪用作长期监测项目的一部分。
“珊瑚礁是地球上生产力最高的生态系统之一——在许多方面可与热带雨林相媲美,而且它们是海洋生态系统的重要组成部分,”阿尔达布拉海洋计划(AMP)的首席研究员雷·巴克利解释道。“因此,当珊瑚受到白化影响时,会对当地和区域生态系统产生重大影响。”
“我们研究的主要重点是阿尔达布拉环礁,因为它是一个大型偏远珊瑚礁生态系统,几乎未受到人类居住的影响。它是地球上仅存的自然实验室之一。那里发生的一切反映了自然对环境影响的真实反应。”
为了监测水温,巴克利和AMP团队在阿尔达布拉环礁以及东部的阿松森岛、阿斯托夫岛和圣皮埃尔岛的多个位置战略性地放置了HOBO Water Temp Pro数据记录仪。每个数据记录仪通过扎带和桩子部署,每30分钟至1小时进行一次水温测量。
“这些数据记录仪在 reef 上放置两年后,表面已附着了珊瑚藻的生物堆积,但仍能收集准确的温度数据,”巴克利说。
该数据记录仪在较宽的温度范围内提供±0.2°C的精度,并具有42,000次测量的存储容量,适用于长期部署。
记录仪的数据可通过基于USB的光学接口直接快速传输到笔记本电脑,该接口在潮湿环境中能实现高速、可靠的数据传输。其光学设计消除了许多传统水下数据记录仪产品中易出故障的机械连接器的需求。
数据使用HOBOware® Pro绘图和分析软件进行分析,该软件可轻松将收集的数据转换为易于阅读的图表,显示12个月内水温的上升和下降情况。
“大多数珊瑚白化研究都在因人类发展而对珊瑚造成重大影响的地区进行,”巴克利解释道。“虽然这些研究对于更好地了解珊瑚礁健康至关重要,但它们无法为生态系统在没有人类影响时的反应提供良好的基线。阿尔达布拉环礁尽可能接近原始状态,使我们能够观察珊瑚和鱼类在不受外部干扰的情况下对温度上升的反应。”
研究人员发现,在受人类发展影响的珊瑚礁生态系统中,生态系统的主导成分通常会从活珊瑚转变为藻类。
“然后鱼类种群主要转变为食草物种,覆盖在死珊瑚上的藻类使珊瑚更难恢复。这导致 reef 生态系统发生重大转变,”巴克利说。
据巴克利称,在过去10年中,阿尔达布拉环礁的鱼类种群没有发生重大变化,那里基本上没有人类栖息地。
“珊瑚白化事件并未导致藻类主导的生态系统,对该地区的鱼类也没有造成灾难性影响。鱼类能够适应活珊瑚栖息地的快速大量减少以及新珊瑚栖息地的形成。我们发现,如果没有其他变量影响生态系统,鱼类可以对这些栖息地变化做出积极反应,即使系统的结构发生了改变。”