Auswahl der Ausfallsicherheitsindikatoren

Korallenriffüberwachung, Palmyra Atoll. Foto © Tim Calver

Viele Faktoren tragen zur Resilienz einer Korallengemeinschaft bei, wie etwa das Vorhandensein pflanzenfressender Fischbestände. Foto © David Obura

Die Widerstandsfähigkeit eines Riffs wird durch ökologische Faktoren (z. B. resistente Korallenarten, Temperaturvariabilität) und Faktoren beeinflusst, die mit anthropogenem Stress zusammenhängen. Im Zusammenhang mit Ökosystemen der Korallenriffe beeinflussen diese Faktoren, die auch als „Resilienzindikatoren“ bezeichnet werden, ob und wie Korallen Widerstand leisten und wie sie sich von Stress erholen. Wissenschaftler und Manager des Riffs haben zusammengearbeitet, um Indikatoren für die Widerstandsfähigkeit zu ermitteln und zu priorisieren. ref Dabei werden Indikatoren identifiziert, für die ein starker Beweis für einen Zusammenhang mit der Fähigkeit von Korallen oder einer Korallengemeinschaft besteht, Auswirkungen zu widerstehen oder sich von Störungen zu erholen, sowie Indikatoren, die zuverlässig gemessen oder bewertet werden können.

Wichtige Indikatoren für die Widerstandsfähigkeit

Wissenschaftler haben die folgenden Indikatoren und anthropogenen Stressoren als die wahrscheinlich wichtigsten für die Widerstandsfähigkeit der Ökosysteme von Korallenriffen eingestuft; (von der höchsten zur niedrigeren wahrgenommenen Wichtigkeit eingestuft ref). Die ersten sechs (*) werden als wesentlich erachtet und werden in fast alle Resilienzbewertungen einbezogen. In Tabelle 1 finden Sie Beschreibungen und mögliche Methoden zur Bewertung dieser Indikatoren und Stressoren.

Wichtige Indikatoren für die ökologische Resilienz:

Anthropogene Hauptstressoren:

Tabelle 1. Eine Beschreibung der empfohlenen Resilienzindikatoren zusammen mit gängigen Einheiten und eine Liste möglicher Feldmethoden (von Maynard et al. 2017).
Indikatoren für die WiderstandsfähigkeitBeschreibung Mögliche MethodenGemeinsame Einheiten
Resistente KorallenartenAnteil der Korallengemeinschaft, die aus Riffen besteht, die aus Arten bestehen, die nachweislich gegen thermisches Bleichen von Korallen resistent sind oder für relativ resistent gehalten werden (Marshall und Baird 2000; McClanahan ua, 2004).Zeitgesteuertes Schwimmen, Quadrats, Gürtertranssekt, Punktsektion% der Community
Korallenreiche VielfaltEin quantitatives Maß, das die Anzahl der verschiedenen Korallenarten in einem Datensatz widerspiegelt und gleichzeitig berücksichtigt, wie gleichmäßig die Arten verteilt sind. Gemeinsame Indizes drücken die Wahrscheinlichkeit aus, dass sich zwei zufällig aus einer Gemeinschaft ausgewählte Arten unterscheiden.Indizes: Shannon- oder Simpson-IndexUnitless
Pflanzenfressende BiomasseGewicht pro Flächeneinheit pflanzenfressender Fische
und wirbellose Tiere. kann alle wichtigen Pflanzenfresser-Funktionsgruppen umfassen (Schaber, Greifer, Bagger, Browser) oder diese trennen.
Zeitgesteuertes Schwimmen, Riemenabschnitte, stationäre Punktezählerkg / 100m2, g / m2
KorallenkrankheitAnteil der von Krankheiten betroffenen Korallengemeinschaft. Sie können sich für eine Gesamtprävalenz entscheiden, die alle Krankheiten und alle Korallen oder eine Untergruppe von Krankheiten oder Korallen kombiniert, um die Auswirkungen einer bestimmten Krankheit oder einer bestimmten Koralle zu bewerten.Gürtel durchschneidet% (der betroffenen Kolonien; Gesamtprävalenz; dh alle oder eine Teilmenge der Krankheiten zusammen)
RekrutierungFülle und Dichte kürzlich besiedelter Korallen, die weniger als 2 Jahre alt sind.Quadrats# / m2
TemperaturvariabilitätVariabilität der Temperaturen während der warmen Jahreszeit. Höhere Variabilität wurde mit der Bleichbeständigkeit in Verbindung gebracht.Fernerkundung, verfügbar für alle Korallenriffe mit 4-km-Auflösung aus NOAA-FernerkundungsarchivenUnitless
PflanzenfresservielfaltSiehe 'Beschreibung der Korallenvielfalt'; Gleiches gilt für pflanzenfressende Fische und Wirbellose. Kann auch als die Anzahl der wichtigsten Herbivore-Funktionsgruppen bewertet werden, die bei einer minimalen Häufigkeit vorhanden sind (z. B. Schaber, Greifer, Browser und Bagger).Zeitgesteuertes Schwimmen, Riemenabschnitte, stationäre PunktezählerUnitless (Diversity-Indizes) oder Anzahl bei einer minimalen Häufigkeit
Habitat / strukturelle KomplexitätDreidimensionalität des Substrats sowie Riss- und Spalttiefe und -vielfalt. Verhältnis des Abstandes der Riffoberflächenkontur zum linearen Abstand.Kette über Substratm
Reife KolonienAnteil der benthischen Gemeinschaft, die aus langlebigen Korallen besteht (dh> 10-Jahre).Zeitgesteuertes Schwimmen, Riemenabschnitte, stationäre Punktezähler% der Community
Licht (Stress)Lichtmenge pro Quadratmeter, die unter typischen ozeanographischen Bedingungen während der warmen Jahreszeit das Substrat erreicht.Benötigt InstrumentierungWatt / cm2
KorallengrößenklassenverteilungGleichmäßigkeit der Korallen in einer Reihe von Größenklassen, darunter Rekruten und reife Kolonien.Zeitgesteuertes Schwimmen, Quadrats, Gürtertranssekt, PunktsektionUnitless
SubstrattauglichkeitVerhältnis, das das verfügbare Substrat für Korallenrekruten als geeignet und ungeeignet für die Korallenbesiedlung ausdrückt.Zeitgesteuertes Schwimmen, Quadrats, Gürtertranssekt, PunktsektionUnitless

Eine kürzlich erschienene Arbeit ref untersuchten die Erholungsmuster von 21-Riff-Standorten auf den Seychellen über einen Zeitraum von 17-Jahren und umfassten ein bedeutendes klimabedingtes Bleichereignis. Die Autoren identifizierten eine Reihe von Faktoren, die die Erholungsmuster beeinflussen, fanden jedoch heraus, dass die Quantifizierung der strukturellen Komplexität und der Wassertiefe vor dem Bleichen die Reaktion des Ökosystems nach dem Bleichen genau voraussagte.

"Mehrere Faktoren können die Flugbahn des Riff-Ökosystems nach dem Bleichen beeinflussen, aber wenn nötig, können Tiefe und strukturelle Komplexität nützliche Prädiktoren für das Schicksal des Ökosystems sein." ref

Graham et al. (2015) stellte fest, dass die Erholung begünstigt wurde, als Riffe:

  • strukturell komplex (wenn die Werte vor der Störung> 3.1 waren) und in tieferem Wasser (> 6.6 m)
  • Die Dichte von juvenilen Korallen und pflanzenfressenden Fischen war relativ hoch (dh> 6.2 pro m2 von juvenilen Korallen; pflanzenfressende Fischbiomasse von 177 kg ha-1)
  • Nährstoffbelastungen waren gering (Kohlenstoff: Stickstoff-Verhältnisse in Makroalgen> 38)

Obwohl sich diese Studie auf Riffe auf den Seychellen konzentrierte, stellen die Autoren fest, dass die Prädiktoren für Riffe weltweit relevant sind; Insbesondere die Tiefe und strukturelle Komplexität waren konsistente Prädiktoren für die Erholung von 6 in anderen Ländern von Ostafrika bis zum Südpazifik.

Die strukturelle Komplexität erfasst die Struktur, die durch Korallen und die zugrunde liegende Riffmatrix bereitgestellt wird, und beeinflusst eine Reihe ökologischer Prozesse, die wesentlich zur Gesamtvielfalt und Produktivität vieler mit Riffen assoziierter Organismen beitragen. Tiefere Standorte können sich aufgrund des Zusammenhangs zwischen Lichtdurchlässigkeit und Algenwachstum besser erholen (flachere Bereiche erhalten eine stärkere Lichtdurchdringung, die das Algenwachstum stimuliert) oder eine größere Anfälligkeit flacherer Riffe für Störungen wie wiederkehrendes Korallenbleichen oder Sturmschäden. Die Forscher haben darüber diskutiert, ob der Nährstoffgehalt oder das Herbivorium für Verschiebungen oder Erholung des Korallenriffregimes wichtiger sind, aber diese Ergebnisse legen nahe, dass beide zwar weniger wichtig sind, aber weniger sichere Prädiktoren sind als strukturelle Komplexität, Tiefe und die Dichte von juvenilen Korallen.

So wählen Sie Indikatoren aus

Die obige Liste der Indikatoren kann verwendet werden, um Managern dabei zu helfen, Prioritäten zu setzen, welche in ein Resilienzbeurteilungs- oder Überwachungsprogramm aufgenommen werden sollen. Es kann jedoch auch für Manager hilfreich sein, wichtige Veröffentlichungen zu überprüfen, um zusätzliche Indikatoren zu ermitteln, die in ihrem lokalen Kontext verwendet werden sollen. ref

Es sollten Indikatoren ausgewählt werden, von denen angenommen wird, dass sie auf lokalem Wissen starke Verbindungen zu Resistenz oder Erholung aufweisen und die für alle Standorte nach der gleichen Methode zuverlässig bewertet werden können. Darüber hinaus muss die Bewertung aller Indikatoren im Rahmen des verfügbaren Fachwissens und der verfügbaren Ressourcen erfolgen.

Es ist nützlich, Indikatoren durch einen kollaborativen Prozess auszuwählen, der Vertreter aller Agenturen und Gruppen umfasst, die wahrscheinlich die Ergebnisse und Ergebnisse des Beurteilungs- oder Überwachungsprogramms verwenden.

Wie viele Resilienzindikatoren sollten in einer Bewertung enthalten sein?

Sechs vorrangige Indikatoren für ökologische Resilienz sollten in jede Resilienzbewertung einbezogen werden, darunter resistente Korallenarten, Korallenvielfalt, Pflanzenfresserbiomasse, Korallenerkrankungen, Makroalgenbedeckung und Rekrutierung von Korallen. Darüber hinaus ist es für die Manager wichtig zu berücksichtigen, dass die Gesamtzahl der in eine Bewertung einbezogenen Indikatoren die Aussagekraft der einzelnen Indikatoren zur Bestimmung des Resilienzpotenzials beeinflusst. weil die Wichtigkeit jedes einzelnen Indikators mit jedem eingeschlossenen Indikator verwässert wird.

Manager können vorhandene Daten verwenden oder müssen neue Daten für alle oder einige der Indikatoren sammeln. Es gibt viele geeignete Methoden zur Bewertung von Resilienzindikatoren (siehe die Ressourcenabschnitte auf der Entwurf eines Überwachungsplans und Bewertung und Überwachung Reef Resilienz; sehen Analyse der relativen Belastbarkeit für detaillierte Informationen zur Analyse der einmal gesammelten und zusammengestellten Daten.

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