Koraalriffen zijn een van de meest biodiverse ecosystemen ter wereld en ondersteunen naar schatting 25 procent van alle mariene soorten. Deze biologisch rijke ecosystemen worden bedreigd door meerdere stressoren, van opwarming van de oceaan als gevolg van klimaatverandering tot toename van watervervuiling door kustontwikkeling. Volgens de huidige schattingen 75 procent van de koraalriffen in de wereld kan tegen 2050 met kritieke dreigingsniveaus worden geconfronteerd. Wetenschappers zijn het er algemeen over eens dat er onmiddellijke en gerichte actie moet worden ondernomen om koraalriffen voor toekomstige generaties te behouden. Echter, zonder een duidelijk begrip van waar levende koralen worden gevonden, beheers- en instandhoudingsinspanningen zullen in het gunstigste geval belemmerd blijven en in het slechtste geval ineffectief.

Eerder werk om de dekking van levend koraal te beoordelen, werd beperkt door technische beperkingen die inherent zijn aan beschikbare bewakingsbenaderingen. Bijvoorbeeld, gedetailleerde veldgebaseerde onderzoeken zijn geografisch beperkt, terwijl satellieten koralen niet kunnen volgen met resoluties die gedetailleerd genoeg zijn voor veel soorten beheeractiviteiten. Airborne-technologieën, echter, kan enorme stukken aaneengesloten gegevens met een hoge resolutie verzamelen binnen één enkele enquête, geeft inzicht in zowel de gezondheid als de omvang van koralen. Als de resulterende kaarten de locatie van levende koralen kunnen aangeven, dan kunnen specifieke strategieën worden gecreëerd om te bewaren, beschermen, en herstel ze.

Een kritiek geval zijn de Hawaiiaanse eilanden, een icoon van de natuurlijke wereld en de hedendaagse spanningen op rifecosystemen. Kustontwikkeling heeft geleid tot hotspots van sedimentatie, watergedragen verontreinigende stoffen, en rif verwijderen, terwijl visserij en ander gebruik van hulpbronnen hebben geleid tot een afname van de veerkracht van riffen. Mariene hittegolven, gedreven door een opwarmend wereldklimaat, hebben ook periodiek de Hawaiiaanse eilanden overspoeld, met de koraalverblekingsgebeurtenissen van 2015 en 2019 als de meest recente. De gebeurtenis in 2015 veroorzaakte wijdverbreide koraalsterfte, maar de geografische omvang van koraalverlies of -resistentie is nog steeds slecht begrepen, zoals het heeft in rifgebieden over de hele wereld.

Met behulp van een nieuwe benadering voor het in kaart brengen in de lucht, ontwikkeld door onderzoekers van het Center for Global Discovery and Conservation Science (GDCS) van de Arizona State University, de geografische spreiding van levende koralen was, Voor de eerste keer, gekwantificeerd tot 16 meter (51 voet) waterdiepte over de belangrijkste Hawaiiaanse eilanden. Het onderzoek is vandaag gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ).

"We hebben deze allereerste mapping van een grote archipel uitgevoerd om te bepalen waar koralen leven in de Hawaiiaanse wateren, ondanks herhaalde hittegolven en problematische kustontwikkelingsproblemen, " zei Greg Asner, hoofdauteur van de studie en directeur van GDCS. "Het is deze basisinformatie die partnerorganisaties nodig hebben om kosteneffectievere beveiligingen te realiseren, restauratiewerkzaamheden, en publieke betrokkenheid."

De kaartgegevens zijn verzameld door het ASU Global Airborne Observatory, een op vliegtuigen gebaseerd laboratorium ontwikkeld door Asner en zijn team dat geavanceerde technologie voor het in kaart brengen van de aarde herbergt. Door lasergeleide beeldspectroscopie en kunstmatige intelligentie te combineren, de nieuwe benadering onthult ongekende uitzichten op koraalriffen onder het oceaanoppervlak. De kaarten laten zien waar levende koralen aanwezig zijn, evenals gebieden met aangetast rif.

"Operationele kartering van levend koraal in en over de rifecosystemen van Hawaï biedt kansen voor managers en beleidsmakers om rifbescherming beter aan te pakken, weerstand, en restauratie, " zei Brian Neilson, hoofd van de afdeling Aquatic Resources van Hawaï en co-auteur van de studie. "Met deze nieuwe kaarten, we hebben een betere kans om te beschermen wat we hebben, terwijl we ons concentreren op waar we de omstandigheden voor koralen en de talloze soorten die afhankelijk zijn van koralen kunnen verbeteren."

Het in kaart brengen van levende koralen door het team werd geïntegreerd met geospatiale informatie over kust- en zeeactiviteiten, en computeralgoritmen werden gebruikt om te schatten welke factoren het best voorspellen waar koralen momenteel worden gevonden op Hawaiiaanse riffen. De resultaten van de analyse onthulden dat nearshore-ontwikkeling een belangrijke negatieve relatie heeft met levende koralen.

"Nooit eerder was er zo'n gedetailleerd en synoptisch beeld van levende koralen op deze schaal, "Zei co-auteur Jamison Gove van de National Oceanic and Atmospheric Administration. "Deze bevindingen zijn van fundamenteel belang voor het ontwikkelen van op de plaats gebaseerde conserverings- en beheerstrategieën om de persistentie van het rif te bevorderen en verdere verliezen in koralen in Hawaï te verminderen."

De nieuwe mappingbenadering wees ook op gebieden waar koralen veerkracht vertonen tegen door mensen veroorzaakte omgevingsstressoren. Deze regio's van koraaloverleving, als 'refugia' beschouwd, suggereren dat sommige koralen en sommige locaties veerkrachtiger zijn, en zijn dus toplocaties voor verbeterd koraalbehoud. Het verkrijgen van een beter begrip van het overleven van koraal kan ook de voorspellingen veranderen of koralen zullen overleven in het huidige en toekomstige oceaanklimaat.

"We proberen grote sprongen te maken op het gebied van wetenschap en technologie om de uitdagingen op het gebied van behoud en beheer van koraalriffen rechtstreeks aan te pakken, beginnend op de Hawaiiaanse eilanden, " zei Asner. "Onze hoop is dat deze resultaten de discussie tussen gemeenschappen zullen doen groeien, milieumanagers, en gekozen functionarissen, zonder welke, we zullen koraalriffen vlak voor onze ogen blijven verliezen."