Feldbasierte Baumschulen

Staghorn Corals in Cane Bay, St. Croix. Foto © Kemit-Amon Lewis / TNC

Eine gemeinsame Voraussetzung für die Ausbreitung von Korallen und die Verbesserung der Bevölkerung ist die Einrichtung von Baumschulen, die eine große Anzahl von Korallen in einer Größe liefern können, die am wiederherzustellenden Standort überleben und wachsen kann. Korallengärtnereien sind ein wichtiger Bestandteil dieses Prozesses, da sie Korallenkolonien versorgen, ohne dass wilde Populationen größere Verluste erleiden.

Boje, die ein Korallenriffwiederherstellungsprojekt in Curieuse Marine National Park auf Curieuse Island, Seychellen markiert. Foto © Jason Houston

Boje, die ein Korallenriffwiederherstellungsprojekt in Curieuse Marine National Park auf Curieuse Island, Seychellen markiert. Foto © Jason Houston

Feldbezogen oder in-situKindergärten sind derzeit die gebräuchlichste Methode, um Korallen aufzuziehen. Diese Baumschulen folgen dem allgemeinen Prozess des Sammelns von Lagermaterial von Wildpopulationen an nahegelegenen Riffen und deren Anbau auf eine Größe, die für die Erweiterung der Baumschule geeignet ist und / oder zum natürlichen Riff zurückpflanzt. Einmal gegründet, in-situ Die Baumschulen können einen Bestand an Korallen enthalten, der für zukünftige Bevölkerungsverbesserungsprojekte verwendet werden kann.

Es gibt keinen einheitlichen Ansatz für das Design von Korallengärten. Eine Vielzahl von Strukturen und Konstruktionen wurde weltweit erfolgreich eingesetzt und ist abhängig von den verfügbaren Ressourcen, den typischen Umgebungsbedingungen, den Vorschriften und den Merkmalen der Baumschulen. Bevor Sie Ressourcen für ein bestimmtes Design investieren, wird empfohlen, einen Pilot- oder Testkindergarten zu erstellen und zu verwenden, um die Wirksamkeit von Standort und Struktur zu bewerten, bevor Sie ihn in einen größeren Kindergarten umwandeln. Durch Pilotprojekte können ungeplante und unnötige Verluste eines Wiederherstellungsprogramms vermieden oder minimiert werden.

Korallengärtnereien vor Ort haben viele Vorteile, insbesondere die relativ niedrigen Kosten und die niedrigen Technologiemethoden. Obwohl diese Kindertagesstätten große Investitionen zeitlich erfordern können, können weniger qualifiziertes oder erfahrenes Personal, wie freiwillige Taucher oder örtliche Bürger, diese Kosten kompensieren. Feldbetriebene Baumschulen sind anfälliger für Umwelteinflüsse wie warme Temperaturen oder starke Stürme, die die Korallen und Strukturen von Baumschulen beschädigen können. Daher sind Größe, Ort, Tiefe, Design und Struktur des Kindergartens wichtige Faktoren, die bei der Planung und Gestaltung Ihres Kindergartens zu berücksichtigen sind. Best Practices, die den Erfolg von Korallenkolonien und Kindergartenprogrammen maximieren können, sind unten aufgeführt.

Identifikation des Kindergartens

Die Identifizierung eines geeigneten Ortes für eine Unterwasser-Baumschule ist ein entscheidender erster Schritt, um den Erfolg eines Wiederherstellungsprogramms sicherzustellen. Folgende Faktoren sollten berücksichtigt werden:

Schutz vor Störungen - wie Stürme oder starke Wellenstöße, starke Temperaturschwankungen, Küstenbau oder andere Faktoren, die zu Korallenschäden führen können. Dies kann dadurch erreicht werden, dass eine Baumschule in einem gut geschützten Gebiet aufgestellt wird, beispielsweise in tieferen Gewässern (die sich noch im normalen Artenbereich befinden) oder außerhalb der zulässigen Küstenbautätigkeiten.

Schutz vor Konkurrenz und Raubtieren - wie Raubschnecken, Würmer oder Seesterne, Ausbrüche von Korallen oder hohe Mengen an Makroalgen, Schwämmen oder Feuerkorallen, die nicht gepflegt oder verwaltet werden können.

Unterer Typ - Sand-, Schotter- und harte Substratflächen können zwar für die Aufzucht von Korallen geeignet sein, hängen jedoch von den spezifischen Aufzuchtstrukturen ab. Zum Beispiel können schwimmende Strukturen in sandigen Umgebungen besser sein, um die Belastung der Korallen durch Sedimentation zu reduzieren.

Umweltbedingungen - einschließlich Lichtverfügbarkeit, Wassertemperatur, Wasserbewegung, Salzgehalt, Sedimentation und Trübung. Im Allgemeinen wird vorgeschlagen, dass Baumschulen in Tiefen und unter Bedingungen eingesetzt werden, in denen sich die aufgezogenen Korallenarten typischerweise befinden. Jeder dieser Faktoren kann das Wachstum, das Überleben und die Gesundheit von Kolonien in unterschiedlichem Maße beeinflussen.

Wasserqualität - Die Wasserqualität sollte für das Wachstum von Korallen geeignet sein. Im Idealfall sollten Baumschulen keine landgestützten Verschmutzungsquellen, Abwässer, Süßwasser oder Sedimentaustritt aufweisen. Diese Bedingungen werden wahrscheinlich die Wahrscheinlichkeit von Krankheiten und stressbedingter Mortalität verringern. Darüber hinaus könnte die Pflege des Kindergartens auch durch die Wasserqualität beeinträchtigt werden, insbesondere wenn die Wasserbedingungen durch schlechte Wasserbedingungen zunehmen.

Menschliche Aktivitäten und Auswirkungen - sollte in der Gärtnerei minimal sein, z. B. indem die Gärtnerei in einem Meeresschutzgebiet (MPA) untergebracht wird, das frei von Fischereidruck und Beschädigungen ist. Es ist jedoch wichtig zu berücksichtigen, wie viele Taucher oder Boote den Standort besuchen oder sich in der Nähe befinden. Dies kann zu Schäden führen oder den Zugang für Aktivitäten im Zusammenhang mit Kindergärten beeinträchtigen.

Zugänglichkeit der Website - Dies ist eine wichtige Überlegung, um sicherzustellen, dass das Baumschulpersonal leicht zur Baustelle gelangen kann, um Material zu liefern, Korallen zu und von nahegelegenen Riffen zu transportieren und routinemäßige Wartung und Überwachung durchzuführen. Die Unterbringung von Baumschulen in flachen Bereichen in der Nähe der Heimatbasis kann die Zugänglichkeit für den Betrieb von Baumschulen verbessern und die Kosten für Treibstoff und Tauchen reduzieren.

Größe des Kindergartens - Die verfügbaren Zeit-, Budget- und Programmziele sind wichtig für die Bestimmung der Größe eines überschaubaren Kindergartens. Denken Sie während der Planungsphase daran, die Möglichkeit zur Erweiterung des Kindergartens zu berücksichtigen. Mit der Erweiterung kommt es jedoch zu einem Anstieg der Überwachung, der Wartung und der Anzahl der zu pflanzenden Korallen.

Erlaubnis - In einigen Orten ist die Platzierung eines Kindergartens durch Erlaubnisanforderungen beschränkt. Praktiker sollten mit lokalen Verwaltungsbehörden zusammenarbeiten, um Genehmigungen einzuholen und Standorte auszuwählen, die für die Aufzucht von Korallen geeignet sind, um Konflikte mit anderen Nutzungen und Aktivitäten zu vermeiden.

Nursery Strukturen

In feldbasierten Baumschulen wurden viele Strukturen zum Sichern und Züchten von Korallenfragmenten verwendet. Es gibt zwei Haupttypen: schwimmende (in der Wassersäule über dem Meeresboden aufgehängt) und fixiert (in der Nähe des Meeresbodens oder am Meeresboden). Jede Methode hat Vorteile und ist abhängig von den Ressourcen, dem Zugang zum Kindergarten und den gezüchteten Korallenarten. Nachfolgend sind die am häufigsten vorkommenden Kindertagesstätten aufgeführt Anleitung zur Wiederherstellung der Karibik Acropora.

Schwimmende oder Mid-Water-Baumschule - Bei diesen Strukturen werden in der Regel Korallen an Leinen oder Gestellen aufgehängt, die mit Ankern am Meeresboden befestigt sind und mit Schwimmern unter der Oberfläche aufgehängt werden. Detaillierte Informationen finden Sie in den Fallstudien 1, 2, 5 und 6 im Caribbean Acropora Restoration Guide. Zu den schwimmenden Konstruktionen gehören PVC-Bäume und der Floating Underwater Coral Apparatus (FUCA). Wichtige Überlegungen:

  • Diese Strukturen können das Korallenwachstum erhöhen und die Prävalenz von Krankheiten und Raubtieren verringern, je nach Standort und verwendeten Techniken. ref Ein schnelleres Korallenwachstum kann jedoch zu einer verringerten Korallenskelettendichte führen, was zu fragilen Fragmenten führt, die zum Bruch neigen. ref
  • Wenn in Ihrem Kindergarten keine häufigen Wartungsarbeiten stattfinden können, sind schwimmende Strukturen nicht die beste Option, da Korallenwachstum und Überwucherung dazu führen können, dass die Strukturen sinken und die Korallen beschädigen.
  • Schwimmende Kindergartenpraktiker müssen sich des Schiffsverkehrs bewusst sein und dürfen keine Baumschule schaffen, die eine Gefahr für die Navigation darstellt. In Gebieten mit hohem Bootsverkehr können Verwicklungen oder Korallenschäden durch Ankerleinen auftreten.
  • Schwimmende Strukturen müssen so konstruiert sein, dass die Wahrscheinlichkeit einer Verschränkung mit anderen Meereslebewesen, wie Meeresschildkröten oder Meeressäugern, verringert wird. Zum Beispiel sollten Liniengärtnereien horizontale oder vertikale Komponenten haben, die starr sind (z. B. aus PVC), um zu verhindern, dass die Strukturen zusammenfallen und lose Linien entstehen, die einem Tier nur schwer entkommen können.
  • Das Halten von Strukturen mindestens 1-Meter über dem Meeresboden verringert die Prädation und Sedimentation in Zeiten hoher Wellenenergie.
  • Wenn Baumschulen in einem Gebiet gebaut werden, in dem das Bleichen ein Problem ist, können die Baumschulstrukturen bei hohen Temperaturen gesenkt werden, um die Wahrscheinlichkeit eines Bleichens zu verringern. Dasselbe Konzept kann für Hochenergiebedingungen wie Stürme gelten, obwohl eine zu starke Senkung aufgrund der Sandbewegung einen negativen Effekt haben kann.
Schwimmender PVC-Baum für den Anbau und die Aufzucht von Hirschhornkorallen. Tavernier, Florida. Foto © Coral Restoration Foundation

Schwimmender PVC-Baum für den Anbau und die Aufzucht von Hirschhornkorallen. Tavernier, Florida. Foto © Coral Restoration Foundation

Unten fixiert: Block Nursery - Diese Strukturen umfassen die Sicherung von Korallen an Schlackenblöcken oder Zementplatten, die am Meeresboden verankert sind. Diese Entwürfe wurden in Florida ausgiebig verwendet, sind jedoch inzwischen weitgehend durch Baumschulen für Strich- oder Korallenbäume ersetzt worden. Beispiele finden Sie in den Fallstudien 2 und 3 im Caribbean Acropora Restoration Guide. Wichtige Überlegungen:

  • Block-Baumschulen sind möglicherweise die beste Wahl für Umgebungen mit Flachwasser-Baumschulen oder für Bereiche, in denen schwimmende Strukturen eine Navigationsgefahr darstellen können.
  • Benthische Strukturen müssen ausreichend stabil sein, um nicht von Sturmwellen bewegt zu werden. Dies kann mit Gewichten oder Verankerungssystemen wie Duckbill- oder Helix-Ankern oder Bewehrungsstäben durchgeführt werden. Vorsicht ist geboten, um Schäden an natürlichen Riffen oder anderen Lebensräumen zu vermeiden oder zu minimieren.
  • Die Fragmentorientierung bei Pucks (horizontal oder vertikal) kann das Wachstum, das Überleben und die Verzweigung von Korallen beeinflussen und sollte während des Pilotprogramms bewertet werden. ref
  • Zwischen den Blöcken sollte ausreichend Platz gelassen werden, damit sich die Taucher zwischen ihnen für die Routineüberwachung und -wartung bewegen können, ohne Korallen zu beschädigen.
  • Block- und Korallenstandorte in den Aufzuchtstrukturen sollten abgebildet werden, um die Effizienz zu erhöhen und Fehler bei der Datenerfassung zu reduzieren.
  • Die Anzahl und der Abstand von Korallen, die an Blöcken befestigt sind, sollten auf der Grundlage der Größe der Korallenfragmente bestimmt werden, bevor sie erneut fragmentiert werden. Eine Überfüllung von Korallen auf Blöcken sollte vermieden werden, da dies das Wachstum und die Verzweigung von Korallen verringern kann.
Konkretes Baumschulmodul zur Aufzucht von Acropora cervicornis in einer In-situ-Baumschule. Foto © Elizabeth Goergen, NOVA Southeastern University.

Konkretes Baumschulmodul zur Aufzucht von Acropora cervicornis in einer In-situ-Baumschule. Foto © Elizabeth Goergen, NOVA Southeastern University.

Unten ganz unten: Frame Nursery - Bei diesen Konstruktionen handelt es sich normalerweise um Metall- oder Kunststoffgitter oder PVC-Konstruktionen, die mit einem Verankerungssystem am Meeresboden befestigt werden. Einige Strukturen kombinieren auch Baumschulen für Bewehrungsstühle mit aufgehängten Linien über den Rahmen. Beispiele finden Sie in den Fallstudien 1 und 4 im Caribbean Acropora Restoration Guide. Rahmen-Baumschulen umfassen A-Rahmen, Seiltisch und feste PVC-Baumschulen. Wichtige Überlegungen:

  • Ähnlich wie beim Blockieren von Baumschulen sollten die Rahmen innerhalb des Kindergartens angeordnet sein, um einen einfachen Zugang für Taucher zu ermöglichen, um Routineüberwachungs- und Wartungsaktivitäten durchzuführen. Der Abstand sollte bei Bedarf auch die Erweiterung des Kindergartens ermöglichen.
  • Der Abstand der Korallen auf Rahmen sollte so groß sein, dass die Korallen vor dem nächsten Fragmentierungsereignis ohne Überfüllung wachsen können. Wenn die sequentielle Fragmentierung erfolgen soll, wird empfohlen, auf den Frames leeren Platz zu lassen. Der Abstand zwischen den Korallen ermöglicht auch eine leichtere Reinigung der Rahmen.
  • Korallen auf den Gestellen sollten sich weit über dem Meeresboden befinden, um das Eindringen von Korallen, Sedimentation oder andere Stressoren zu reduzieren.
  • Die Maschengröße des Rahmens kann das Überleben von Korallenfragmenten beeinflussen. Kleinere Maschenweiten können mehr Befestigungspunkte für Korallen bereitstellen, neigen jedoch dazu, häufiger von Damselfish besiedelt zu werden. Eine Maschenweite von 10-15 cm wird empfohlen, um die Sterblichkeit aufgrund von Feuchtigkeit zu reduzieren und gleichzeitig ausreichende Befestigungspunkte bereitzustellen.
  • Wenn in energiereichen Umgebungen, z. B. in Gegenden mit häufigen Stürmen, PVC-Arrays nicht die beste Option sind, da die flexible, aber dennoch starre Struktur des PVC dazu führen kann, dass Korallen bei Stürmen häufiger als andere Strukturen zerfallen und sich verschieben.
Beispiel eines auf dem Substrat befestigten PVC-Arrays. Foto © Elizabeth Goergen, NOVA Southeastern University

Beispiel eines auf dem Substrat befestigten PVC-Arrays. Foto © Elizabeth Goergen, NOVA Southeastern University

Nachfolgend finden Sie einen Vergleich der Vor- und Nachteile der einzelnen Baumschularten (Caribbean Acropora Restoration Guide, S. 16).

Johnson et al. 2011 Vergleich der Baumschularten

Überwachung und Pflege der Baumschule

Die routinemäßige Überwachung und Pflege von Feldkulturen und Korallenfragmenten im Feld ist ein entscheidender Schritt zur Maximierung der Korallenproduktivität und der Baumschulvorgänge. Da Instandhaltungsaktivitäten normalerweise kein umfangreiches Wissen oder Fertigkeiten erfordern, können diese Aktivitäten zur Einbindung lokaler Gemeinschaften verwendet werden. Mehrere etablierte Kindergärten bilden in der Nebensaison Freiwillige, Sporttaucher oder örtliche Fischer aus, um die Wartung der Kindergärten zu unterstützen. Nachfolgend werden die üblichen Aktivitäten zur Pflege von Kindergärten und zur Überwachung von Korallenfragmenten beschrieben.

Pflege im Kindergarten

  • Entfernung von Verschmutzungsorganismen, die zu Korallensterblichkeit führen können und schwimmende Baumschulstrukturen schwerer machen und zum Einsturz neigen. Verschmutzungsorganismen umfassen Algen, Schwämme, Feuerkorallen, Hydroide, Algen, Manteltiere, Muscheln und Seepocken
  • Entfernung von Korallenraubtieren wie Schnecken, Feuerwürmern und Damselfish
  • Stabilisierung von Korallenfragmenten, die entfernt oder beschädigt wurden
  • Reparatur oder Austausch beschädigter Baumschulstrukturen, wie z. B. beschädigtes Leitungsmaterial, geschwächte Verankerungssysteme oder ausgefranste Seile
  • Überprüfen und korrigieren Sie den Auftrieb für schwimmende Baumschulen
  • Entfernung und / oder Isolierung von Korallenfragmenten mit Krankheitsanzeichen (siehe CCRES Unterwasser ID-Karten für korallenkrankheit)
  • Bau oder Einbau von Materialien zum Ausbau von Baumschulstrukturen zur Erhöhung der Korallenbestände für die Aussaat

Kindergarten Cmündliche Überwachung

  • Überlebensrate und Teilsterblichkeit (einschließlich Todesursachen). Kürzlich durchgeführte Studien deuten auf ein Benchmarking der 80-Prozent-Überlebensrate von Staghorn-Fragmenten in Baumschulen im ersten Jahr nach der Entnahme hin. ref Abweichungen von diesem Wert können als Frühwarnung oder Anzeichen dafür verwendet werden, dass Anpassungen im Kindergarten vorgenommen werden müssen, um die Gesundheit der Korallen zu verbessern
  • Korallengesundheit, einschließlich Abblassen, Bleichen, Krankheit oder Raubtier. In warmen Zeiten können Sie Satelliten oder Bojen verwenden Datum oder installieren Sie kleine Temperaturlogger im Kinderzimmer
  • Wachstum von Korallen, um zu bestimmen, wann eine spätere Fragmentierung erfolgen sollte, oder um Daten für Benchmarkvergleiche bereitzustellen