Beoordeling van 2017-orkaaneffecten op koraalriffen in Puerto Rico
Locatie
Puerto Rico, Verenigde Staten
De uitdaging
In september hebben 2017, de orkanen Irma en Maria de eilanden van Puerto Rico verwoest. Naast de effecten die de orkanen op het land hadden, hadden ze ook aanzienlijke effecten op de koraalriffen van Puerto Rico, de eerste verdedigingslinie van het eiland tegen stormgolven en overstromingen. Ad hoc-enquêtes uitgevoerd nadat de orkanen schade meldden, variërend van het keren van grote koraalkoppen die omver werden geworpen of in zand werden gegooid tot uitgebreide begraving en breuk. In het bijzonder, bekende, eerder dichte struikgewas van het op een rif gebouwde en Endangered Species Act (ESA) vermelde elandhoornkoraal (Acropora palmata) vertoonde aanzienlijke koloniepleten als gevolg van de vertakkingsmorfologie van de soort en locatie op het rif als een natuurlijke golfonderbreking. Uitgebreide schade werd ook waargenomen aan koralen van de grote Caribische rifbouwende soort Orbicella spp. (sterkoraal), die naast andere koraalsoorten ook op de ESA-lijst vermelde soorten zijn. Daarom heeft de FEMA NOAA de opdracht gegeven om een eilandbrede beoordeling uit te voeren van de gevolgen van de orkanen op de koraalriffen.
Gebroken en losgeraakte fragmenten van elkhornkoraal (Acropora palmata) na de orkaan. Foto © NOAA
Naast het beoordelen van de status van de koraalriffen van Puerto Rico na de orkanen Irma en Maria, heeft de FEMA NOAA toegewezen gekregen om noodtriage uit te voeren om levende koralen die nog steeds levensvatbaar waren, te bergen en opnieuw te plaatsen. Eerdere ervaring heeft aangetoond dat koralen die fysiek zijn beïnvloed een significant grotere overlevingskans hebben dan degenen die niet zijn gehecht. Het zou tientallen jaren vergen om de grote koralen die aangetast waren opnieuw te laten groeien, in plaats van minuten om het weer aan het rif te bevestigen. Zodoende werd gelijktijdig met de beoordeling een noodtriage van zeer beïnvloede rifsites uitgevoerd.
Een totaal van 414,354 m2 van koraalrif en meer dan 86,000 koralen werden onderzocht op 153-locaties in Puerto Rico tussen februari 25 en mei 7, 2018. Ongeveer 9,760 koraalfragmenten of gebroken koraalkolonies werden opnieuw bevestigd aan het rif op 69-locaties in de regio's Noordoost, Noord en Vieques tussen februari en juni 2018.
Ondernomen acties
NOAA, het Puerto Rico Department of Natural Resources en SeaVentures hebben ondiepe koraalriffen rond Puerto Rico geëvalueerd en triage-stabilisatie van losgeraakte koralen uitgevoerd. We gebruikten een probabilistisch steekproefontwerp voor de beoordeling om statistische conclusies van steekproeven aan het grotere ecosysteem van het koraalrif toe te staan die waarschijnlijk door orkanen zijn beschadigd. Het stalen frame besloeg alle bekende ondiepe water koraalriffen rond het vasteland van Puerto Rico, Vieques, Culebra en de eilanden binnen de corridor van het NO-reservaat. Het bemonsteringsraster, bestaande uit afzonderlijke cellen die 50 x 50 m meten, is aangepast van het NOAA-sampleframe van het National Coral Reef Monitoring Program (NCRMP), dat sinds 2014 wordt gebruikt om koralen en vissen rond Puerto Rico te volgen. Voor deze inspanning werd het steekproefkader verkleind om zich te concentreren op koraalgedomineerde habitats in diepten minder dan 7 meters (m), die het meest beïnvloed waren op basis van verkenningsonderzoeken. Om de efficiëntie van de bemonstering te verhogen en de representatie van de eilanden te garanderen, werd het voorbeeldframe gestratificeerd op basis van het stormpad, de afzonderlijke habitat van het koraalrif en de geografische regio.
De beoordelingsenquêtes, ontworpen om zo snel en kwantitatief mogelijk te zijn, bestonden uit twee soorten duikerquêtes in het water: een transectenquête en een rondvraagonderzoek. De transect-onderzoekslocaties waren gebaseerd op het hierboven beschreven gestratificeerde aselecte steekproefontwerp om statistische representatie mogelijk te maken van gebieden die niet zijn onderzocht. Divers voerde een lijn-transect-onderzoek uit op vooraf geselecteerde sitecoördinaten. De zwervende enquête gaf een overzicht van een groter gebied buiten het evaluatietraject dat mogelijk gevolgen had. Roving-onderzoeken werden ook uitgevoerd op niet-willekeurige locaties, op basis van kennis van deskundigen van hoge koraalbedekkingen van prioritaire soorten of verwachte schade.
Voor elke beoordelingssite en zwervend onderzoeksgebied, duikers gerubriceerde schade aan de site, schade aan koralen en / of kader, potentieel als een triage-site, en potentieel als een lange-termijn restauratie site. Binnen onderzoeksgebieden hebben duikers gekwantificeerde koraalsoorten en grootteklasse, schade en type schade en ziekte. Voor beide onderzoeken werd het onderzoeksgebied genoteerd, gps-punten of tracks geregistreerd en locatiefoto's werden verzameld. Gegevens werden opgenomen in een ruimtelijke database en geüpload in een ArcGISOnline Dashboard / Storymap binnen 1-3 dagen om het triage-team te informeren over mogelijke sites die triage nodig hebben.
Puerto Rico Hurricane Assessment en Triage Project Story Map. © NOAA
Een deel van het door de orkaan losgeraakte of gefragmenteerde koraal kan op de bodem in leven blijven, maar loopt het risico om te worden getuimeld door daaropvolgende stormgolven, waardoor de hoeveelheid levend koraal op een rif zal blijven verminderen. Door koraaltriage uit te voeren, werden deze losse, risicovolle koralen opnieuw vastgemaakt aan het rifsubstraat om de algehele orkaanschade op lokale schaal te minimaliseren. Triage werd uitgevoerd op locaties die werden geïdentificeerd met de hoogste schade door zowel verkennings- als formele beoordelingsonderzoeken, gericht op locaties met de grootste kostenvoordeel. Een team van niet minder dan 4 getrainde duikers navigeerde naar de vooraf bepaalde triage-site en maakte uitrusting (bijv. Kratten, hefkussens) en materialen (bijv. Cement, marmolina) klaar voor triage-activiteiten. Er werden voorbereidingen getroffen op basis van de verwachte aantallen, afmetingen en soorten koralen die op de specifieke locatie opnieuw zouden worden vastgemaakt. Eenmaal in het water verspreidden duikers zich over de site om triage-activiteiten te beginnen. Er werden geschikte locaties met een open harde bodem geïdentificeerd om losse koralen opnieuw vast te maken en om de bestaande onbeschadigde koralen die aanwezig waren niet te verstoren. Koralen en fragmenten werden tijdelijk in de cache opgeslagen in de buurt van herstellocaties voordat ze opnieuw werden bevestigd. Cement werd gebruikt om koralen opnieuw aan het substraat te hechten. Het rifoppervlak werd gereinigd van turfalgen en sediment voordat het opnieuw werd bevestigd om een succesvolle hechting van cement te verzekeren. Ruimtelijke gegevens van triage (# koralen, gebied) werden ook geüpload naar het ArcGISOnline Dashboard.
Triage-team duikert koralen in de cache voordat ze opnieuw aan het rif worden bevestigd (Vieques South Bank). Foto © NOAA
Hoe succesvol is het geweest?
Er is nog geen kwantitatieve monitoring na triage uitgevoerd. Informele bezoeken ter plaatse hebben overlevingskansen van opnieuw bevestigde koralen aangetoond.
Geleerde lessen en aanbevelingen
De lessen die uit dit project worden getrokken, zijn onder meer:
- In sommige gevallen was de habitat op de beschadigde locatie niet geschikt om de beschadigde koralen opnieuw aan te brengen (dwz verkleind tot puin). In die gevallen werden de koraalfragmenten verzameld en verplaatst naar een alternatieve locatie die beter geschikt was voor het overleven op de lange termijn van de koralen.
- Het hebben van een speciale persoon voor het invoeren van gegevens bespoedigde het proces van gegevensinvoer en faciliteerde een snelle informatieoverdracht tussen de teams voor beoordeling en gegevensinvoer.
- Buiten het seizoen weer was een uitdaging.
- Kwantificering van de beoordeling en triage toegestaan voor een wetenschappelijk rigoureus proces.
- Na de orkanen waren er ongeveer 6 maanden verstreken vóór de start van het project. De helderwitte skelet-signatuur van recent afgestorven koraal was vervolgens gekoloniseerd door algen. Daarom is de schadebeoordeling van deze studie conservatief.
Financieringsoverzicht
Financiering voor het project werd verzorgd door het Amerikaanse Federal Emergency Management Agency (FEMA) en de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
Leidende organisaties
Verenigde Staten National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
Puerto Rico Department of Natural and Environmental Resources (DRNA)
Partners
Middelen
Orkaan Coral Reef Assessment en Triage in Puerto Rico ArcGISOnline Dashboard
