Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Planning op meerdere schaalniveaus voor gezonde koralen en gemeenschappen

Koraal onder water nabij het eiland Half Moon Caye, een natuurlijk monument van Belize op het Lighthouse Reef Atoll. Credit:Antonio Busiello, (WWF)

Regeringen in de Meso-Amerikaanse Reef-regio onderzoeken het gebruik van op de natuur gebaseerde oplossingen om de koraalgezondheid en maatschappelijke voordelen voor kustgemeenschappen te versterken. Een nieuwe studie onder leiding van Stanford-onderzoekers in samenwerking met wetenschappers van het Wereld Natuur Fonds, het Healthy Reefs Initiative en anderen van het Smart Coasts-project kwantificeerde de resultaten van verschillende stroomgebiedinterventies om de gezondheid van koraal op regionale versus nationale schaal te ondersteunen, en identificeerde doelgebieden dat zowel het ecosysteem als de maatschappelijke voordelen op nationaal niveau en in de hele regio zou kunnen verbeteren.



Het werk is gepubliceerd in Nature Sustainability .

De op de natuur gebaseerde benaderingen die worden geëvalueerd als belangrijke interventies in stroomgebiedgebieden (bijvoorbeeld afwateringsgebieden) omvatten herstel of bescherming van ecosystemen, en duurzame landbouw. Maar om te bepalen op welke gebieden deze interventies zich moeten richten, is inzicht nodig in de complexe relaties tussen terrestrische en mariene ecosystemen, ook wel bekend als ‘land-zee-verbindingen’, hun voordelen voor de mens, en de ruimtelijke schaal waarmee rekening wordt gehouden.

Dit werk verlegde de grenzen van de manier waarop wetenschappers biofysische en ecologische relaties analyseren, met behulp van geavanceerde optimalisatiemodellen (voor het eerst in een kustcontext) van hoe de voordelen kunnen worden gemaximaliseerd – en voor wie – terwijl wordt voldaan aan de beperkingen op het gebied van ruimte of hulpbronnen.

"Om de natuur te herstellen – in dit geval een groot barrièrerif – zullen internationale samenwerkingsacties op grote schaal echt helpen", zegt Jade Delevaux, hoofdauteur van het onderzoek en senior fellow bij Stanford's Natural Capital Project.

"Tegelijkertijd, als je de veerkracht van kustgemeenschappen wilt ondersteunen door eigendommen en infrastructuur langs de kust of op toerisme gebaseerd levensonderhoud te beschermen, neem je waarschijnlijk beslissingen op kleinere schaal."

Het onderzoek richtte zich op het verhelderen van enkele van deze afwegingen voor besluitvormers en het zoeken naar plekken waar er win-winsituaties zouden kunnen zijn voor het milieu en de mensen.

Land-zeeverbindingen

Gezonde koraalriffen bieden essentiële economische, sociale en ecologische voordelen voor de gemeenschappen die ervan afhankelijk zijn. Deze omvatten kustbescherming tegen stormen, klimaatregulering, natuurgedreven toerisme en visserij die gemeenschappen voedt.

Hoewel mariene ecosystemen kunnen worden beïnvloed door menselijke activiteiten in de oceaan, zoals baggeren of aquacultuur, of door natuurlijke gevaren zoals orkanen, worden ze ook beïnvloed door de gezondheid van stroomopwaartse terrestrische ecosystemen. De geïntensiveerde ontbossing in mangroven en tropische bossen is een sleutelfactor, omdat de vervuiling en de koolstofemissies op het land hierdoor verergeren. Het leidt ook tot afvloeiing van sediment door het verlies van hun wortelsystemen, wat de kwaliteit van het kustwater stroomafwaarts en daarmee de gezondheid van de koraalriffen schaadt.

De kust- en mariene ecosystemen van het Meso-Amerikaanse rif strekken zich uit over 1.000 kilometer en vormen daarmee het grootste grensoverschrijdende barrièrerifsysteem op het noordelijk halfrond. Belize, Guatemala en Honduras, drie landen in de regio, hebben een aanzienlijke invloed op het rif door menselijke activiteiten die van invloed zijn op de stroomgebieden aan de kust. Toch sluiten deze stroomgebieden niet altijd aan bij politieke grenzen, wat beleidsinterventies bemoeilijkt.

"Het zou moeilijk zijn om, zelfs wetenschappelijk gezien, Guatemala of Honduras te vragen om interventies in stroomgebieden te financieren als de meeste voordelen ten goede komen aan de mensen in Belize", aldus Delevaux. "Toen stelden we de vraag:als u stroomgebieden zou beheren met het oog op het ondersteunen van zowel mensen als klimaatbestendigheid, zou u zich dan op dezelfde gebieden richten als wanneer u zich uitsluitend zou concentreren op de gezondheid van koraalriffen?"

Voordelen op verschillende schaalniveaus in kaart brengen

Om die vraag te beantwoorden hebben onderzoekers en lokale partners doelgebieden geïdentificeerd waar drie belangrijke stroomgebiedinterventies kunnen worden geïmplementeerd:het herstel van landbouwgrond tot inheems bos; bescherming van bestaand bos; en duurzame landbouw – waarbij conventionele landbouw en veeteelt worden omgezet in agroforestry en boslandbouw.

"Het was verbazingwekkend om te zien hoeveel coördinatie en samenwerking er plaatsvond terwijl we zo'n groot geografisch gebied bestreken. De kennis, behoeften en vragen van de gemeenschappen hebben de wetenschap echt beïnvloed door de vele workshops, participatieve karteringsoefeningen en capaciteitstrainingen die we hielden om te verzamelen de informatie voor deze analyses”, aldus Delevaux. "Ik zou zeggen dat een deel van het werk heel inspirerend was, omdat je uit de eerste hand ziet hoe het gebruikt gaat worden."

Vervolgens kwantificeerden Delevaux en collega's met behulp van InVESTecosystem-servicemodellen de effecten van verschillende interventies in verschillende doelgebieden op de gezondheid van koraal door middel van sedimentretentie. Ze ontdekten dat de belangrijkste doelgebieden voor kustgemeenschappen – waar interventies de maatschappelijke voordelen zoals toerisme, visserij en kustbescherming zouden maximaliseren – veranderden afhankelijk van de vraag of ze prioriteit gaven aan een aanpak op regionale of nationale schaal.

Het vasthouden van sediment en de gezondheid van koraal verbeteren het meest in modellen die prioriteit geven aan regionale interventies die zich richten op grotere, transnationale stroomgebieden. Een nationale nadruk op kleinere, niet-grensoverschrijdende stroomgebieden omzoomd door riffen levert meer lokale maatschappelijke voordelen op.

"Op regionale schaal, in alle landen, hebben we ontdekt dat we de beste kansen hebben om te investeren in stroomgebieden die de sedimentatie zullen helpen verminderen en de koraalgezondheid in de hele regio zullen verbeteren", zegt Katie Arkema, senior fellow bij het Natural Capital Project en senior wetenschapper aan het Pacific Northwest National Lab, met een gezamenlijke aanstelling aan de School of Marine Environmental Affairs van de Universiteit van Washington.

"Op nationale schaal kunnen we investeringen doen die heel specifiek ten goede zullen komen aan de kustgemeenschappen in dat land via de voordelen van maatschappelijke ecosysteemdiensten", aldus Arkema.

Hoewel de onderzoeksresultaten een wisselwerking laten zien tussen regionale koraalgezondheid en maatschappelijke voordelen op landniveau, waren er ook enkele interventies die in beide gebieden voorrang gaven aan vergelijkbare doelgebieden.

"Deze ruimtelijk expliciete resultaten zijn empowerment voor zowel lokale als regionale managers. Een donor of investeerder kan geïnteresseerd zijn in het verbeteren van de rifgezondheid in een specifiek rifgebied of beschermd marien gebied en zou deze resultaten kunnen gebruiken om zich te richten op de stroomgebieden die maximale verbetering opleveren in hun focus Een nationale overheid zou de beste reeks interventies en stroomgebieden kunnen bepalen die zowel de sociale als de ecologische voordelen maximaliseren”, zegt Melanie McField, co-auteur, oprichter en directeur van het Healthy Reefs for Healthy People Initiative.

"Het model kan ook de regionale rif- en sociale voordelen voor samenwerking in de belangrijkste stroomgebieden kwantificeren, ter ondersteuning van potentiële grootschalige multinationale natuurbeschermingsinspanningen."

Co-creëren voor de toekomst

Onderzoekers hebben het onderzoek mede ontworpen met lokale partners, waaronder Healthy Reefs for Healthy People, en lokaal gevestigde afdelingen van het Wereld Natuur Fonds.

In Honduras helpen de resultaten van het onderzoek bij het sturen van investeringen in het herstel van stroomgebieden door het herbeplanten van mangrovebossen om de afvoer van sediment te minimaliseren.

Voor Belizeans in Placencia dragen deze resultaten bij aan bijna twintig jaar steun voor de mangroveontwikkeling tussen het Natural Capital Project, WWF, Belize Coastal Zone Management Authority and Institute (CZMAI) en anderen. Delevaux blijft ook samenwerken met gemeenschappen in Placencia, Belize via een NSF-project om rechtvaardige, op de natuur gebaseerde oplossingen te vinden, zoals herstel en behoud van mangroves op lokaal niveau.

"Het kan nuttig zijn om voor besluitvormers te benadrukken dat we een aantal kwantitatieve modellen en hulpmiddelen hebben die kunnen helpen bij het ondersteunen van de soorten beslissingen die ze moeten nemen over waar ze geld naartoe moeten sturen. [Ons onderzoek] kan helpen inzicht te geven in hoe de beslissingen worden genomen." die ze vandaag maken, kunnen van invloed zijn op wat er in de toekomst gebeurt”, aldus Arkema.

Meer informatie: Jade M. S. Delevaux et al, Sociaal-ecologische voordelen van land-zeeplanning op meerdere schaalniveaus in Meso-Amerika, Natuurduurzaamheid (2024). DOI:10.1038/s41893-024-01325-7

Journaalinformatie: Natuurduurzaamheid

Aangeboden door Stanford University