science >> Wetenschap >  >> Natuur

Een nieuwe kijk op koraalriffen

De koraalriffen van de aarde wemelen van verschillende levensvormen, van microscopisch fytoplankton tot walvishaaien. Maar liefst een kwart van alle oceaansoorten is afhankelijk van riffen voor voedsel of onderdak - een opmerkelijke statistiek gezien het feit dat riffen minder dan twee procent van de oceaanbodem bedekken.

De ecosystemen van koraalriffen spelen een cruciale rol bij het in stand houden van de mariene biodiversiteit van de aarde en zijn economisch en cultureel waardevol. Riffen beschermen kusten tegen stormen, zorgen voor voedsel voor miljoenen mensen en het creëren van zowel banen als inkomsten in de toeristenindustrie.

Het slechte nieuws:riffen zitten in de problemen.

Stijgende watertemperaturen als gevolg van klimaatverandering bedreigen de gezondheid en functie van deze kwetsbare ecosystemen, gebeurtenissen zoals koraalverbleking veroorzaken. Overbevissing van belangrijke vissen en ongewervelde soorten en overbevissing van koralen verstoren de natuurlijke systemen, invasieve soorten introduceren en resulteren in koraalziekte.

Onderzoekers weten niet precies hoe slecht de toestand van de koraalriffen op aarde is, omdat er maar heel weinig van het rifgebied ter wereld wetenschappelijk is bestudeerd. De meeste koraalrifmetingen tot nu toe zijn gedaan door arbeidsintensieve duikexpedities, die slechts één zeer beperkte site tegelijk kan bemonsteren. Veel riffen zijn nog nooit onderzocht.

Eric Hochberg, associate scientist bij het Bermuda Institute of Ocean Sciences en CORAL-project Principal Investigator zegt:"Direct, de stand van de techniek voor het verzamelen van koraalrifgegevens is duiken met een meetlint. Het is vergelijkbaar met naar een paar bomen kijken en dan proberen te zeggen wat het bos aan het doen is."

Enter NASA:er is nu een nieuwe driejarige NASA-veldexpeditie aan de gang om de koraalriffen van de aarde te onderzoeken. Het CORAL-project - een afkorting van het "COral Reef Airborne Laboratory, " maakt gebruik van geavanceerde optische instrumenten om de toestand van meer van 's werelds koraalriffen te onderzoeken dan ooit is gedaan. Deze inspanning geeft wetenschappers een unieke kans om de ecologie en toestand van koraalriffen op regionale en mondiale schaal te begrijpen, in plaats van te vertrouwen op fragmentarische, éénpuntsonderzoeken.

CORAL gebruikt een instrument in de lucht genaamd de Portable Remote Imaging Spectrometer (PRISM), ontwikkeld en beheerd in het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA. PRISM vliegt op een hoogte van 28, 000 voet boven de koraalriffen aan boord van een aangepast vliegtuig. Volgens Michelle Gierach, de CORAL-projectwetenschapper bij JPL, PRISM is speciaal ontwikkeld voor teledetectie van kust- en binnenwateren. PRISM registreert de spectra van licht dat naar boven wordt gereflecteerd in de richting van het instrument vanaf de oceaan eronder, waardoor onderzoekers de unieke details en eigenschappen van levende koralen kunnen ontdekken, algen en zand. De verhouding van koraal tot algen tot zand is een indicator van de toestand van het koraalecosysteem. In combinatie met informatie over de biologische, chemisch, en fysieke processen, deze data kunnen inzicht geven in hoe het hele ecosysteem functioneert.

Hoog in de lucht vliegen met meer dan 300 mijl per uur om snel brede gebieden te bestrijken, Het team van Hochberg zal de toestand van een ongekende omvang van rifsystemen in de centrale en westelijke Stille Oceaan onderzoeken. In september en oktober 2016, het team onderzocht zes afzonderlijke gebieden van het Australische Great Barrier Reef met een operatiebasis in het noordelijke deel van het rif. In het komende jaar, het team zal ook rifsystemen in Hawaii onderzoeken, Palau en de Marianen.

"Riften reageren op complexe manieren op omgevingsstress zoals verandering van de zeespiegel, stijgende oceaantemperaturen en vervuiling, ", zegt Hochberg. "We hebben nauwkeurige gegevens nodig over veel hele rifecosystemen om een ​​overkoepelend, kwantitatief model dat beschrijft waarom en hoe riffen veranderen als reactie op veranderingen in het milieu."