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

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 Wellen, große Temperaturschwankungen, Küstenbau oder andere Faktoren, die Korallen physisch schädigen können. Dies kann erreicht werden, indem ein Kindergarten in einem gut geschützten Bereich aufgestellt wird, z. B. in tieferen Gewässern (die sich noch im normalen Tiefenbereich der Arten befinden) oder außerhalb der zulässigen Bautätigkeiten an der Küste.

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

Unterer Typ - Sand-, Schutt- und harte Substratbereiche sind möglicherweise alle für die Aufzucht von Korallen geeignet, hängen jedoch von den verwendeten spezifischen Aufzuchtstrukturen ab. Beispielsweise können schwimmende Strukturen in sandigen Umgebungen besser sein, um die Sedimentationsbelastung von Korallen zu verringern.

Umweltbedingungen - einschließlich Lichtverfügbarkeit, Wassertemperatur, Wasserbewegung, Salzgehalt, Sedimentation und Trübung. Es wird allgemein empfohlen, Baumschulen in Tiefen und unter Bedingungen einzusetzen, unter denen die zu züchtenden Korallenarten typischerweise vorkommen. Jeder dieser Faktoren kann das Wachstum, das Überleben und die Gesundheit von Kolonien in unterschiedlichem Maße beeinflussen.

Wasserqualität - Die Wasserqualität sollte für das Korallenwachstum geeignet sein. Kindergärten sollten idealerweise von landgestützten Verschmutzungs-, Abwasser-, Süßwasser- oder Sedimentabflüssen ferngehalten werden. Diese Bedingungen werden wahrscheinlich die Wahrscheinlichkeit von Krankheiten und stressbedingter Mortalität verringern. Darüber hinaus könnte die Instandhaltung von Kindergärten auch durch die Wasserqualität beeinträchtigt werden, insbesondere wenn schlechte Wasserbedingungen das Algenwachstum erhöhen.

Menschliche Aktivitäten und Auswirkungen - sollte auf dem Gelände des Kindergartens minimal sein, z. B. indem das Kinderzimmer in einem Meeresschutzgebiet (MPA) aufgestellt wird, das frei von Fischereidruck und Beschädigungen ist. Es ist jedoch wichtig zu berücksichtigen, wie viele Taucher oder Boote das Gelände besuchen oder sich in dessen Nähe befinden, was zu Schäden führen oder den Zugang für Aktivitäten im Zusammenhang mit Kindergärten einschränken kann.

Zugänglichkeit der Website - Dies ist eine wichtige Überlegung, um sicherzustellen, dass das Personal des Kindergartens problemlos zur Baustelle gelangen kann, um Materialien zu liefern, Korallen zu und von nahe gelegenen Riffen zu transportieren und routinemäßige Wartungs- und Überwachungsarbeiten durchzuführen. Die Platzierung von Kindergärten in flachen Bereichen in der Nähe der Heimatbasis kann den Zugang zu Kindergärten verbessern und auch die Treibstoff- und Tauchkosten minimieren.

Größe des Kindergartens - Die verfügbare Zeit, das Budget und die Programmziele sind wichtig, um die Größe eines Kindergartens zu bestimmen, der überschaubar ist. Denken Sie während der Planungsphase an die Möglichkeit, den Kindergarten zu erweitern. Mit der Erweiterung steigt jedoch auch die Überwachung, Wartung und Anzahl der Korallen, die ausgepflanzt werden sollen.

Erlaubnis - An einigen Standorten beschränken die Genehmigungsanforderungen, wo ein Kindergarten untergebracht werden kann. Praktiker sollten in Zusammenarbeit mit lokalen Verwaltungsbehörden Genehmigungen einholen und Standorte auswählen, die für die Aufzucht von Korallen geeignet sind, um Konflikte mit anderen Verwendungszwecken und Aktivitäten zu vermeiden.

Nursery Strukturen

In feldbasierten Baumschulen wurden viele Strukturen zum Sichern und Züchten von Korallenfragmenten verwendet. Es gibt zwei Haupttypen: schweben (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 öffnet sich in einem neuen FensterAnleitung zur Wiederherstellung der Karibik Acroporaöffnet die PDF-Datei .

Schwimmende oder Mid-Water-Baumschule - Bei diesen Strukturen werden normalerweise Korallen an Leinen oder Rahmen aufgehängt, die mit Ankern am Meeresboden befestigt und mit unterirdischen Schwimmern aufgehängt werden. Detaillierte Informationen finden Sie in den Fallstudien 1, 2, 5 und 6 im Caribbean Acropora Restoration Guide. Zu den Arten von schwimmenden Strukturen gehören PVC-Bäume und der schwimmende Unterwasserkorallenapparat (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

Unten fixiert: Block Nursery - Bei diesen Strukturen werden Korallen an Schlackenblöcken oder Zementplatten befestigt, die am Meeresboden verankert sind. Diese Entwürfe wurden in Florida ausgiebig verwendet, wurden jedoch inzwischen weitgehend durch Baumschulen für Linien oder Korallen ersetzt. 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.

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 den Rahmen sollte weit genug voneinander entfernt sein, damit die Korallen vor dem nächsten Fragmentierungsereignis ohne Überfüllung wachsen können. Es wird empfohlen, leeren Platz in den Frames zu lassen, wenn eine sequentielle Fragmentierung auftreten soll. Der Abstand zwischen den Korallen erleichtert auch die 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

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 öffnet sich in einem neuen FensterCCRES Unterwasser ID-Kartenöffnet die PDF-Datei 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 öffnet sich in einem neuen FensterDatum 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
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