Avaliação dos impactos do furacão 2017 nos recifes de coral em Porto Rico

Localização

Porto Rico, EUA

O desafio

Em setembro 2017, os furacões Irma e Maria devastaram as ilhas de Porto Rico. Além dos impactos que os furacões tiveram sobre a terra, eles também tiveram efeitos significativos nos recifes de corais de Porto Rico, que são a primeira linha de defesa da ilha contra ondas de tempestades e inundações. Pesquisas ad hoc realizadas após os furacões relataram danos desde grandes cabeças de coral sendo derrubadas ou jogadas na areia até o extenso enterro e quebra. Em particular, os bosques previamente densos e conhecidos da construção de recifes e o coral elkhorn da Endangered Species Act (ESA) (Acropora palmata) apresentou quebra significativa de colônias devido à morfologia e localização das espécies no recife como quebra de onda natural. Também foram observados danos extensivos aos corais do maior gênero de construção de recife do Caribe. Orbicella spp. (coral da estrela), que também são espécies listadas na ESA, além de outras espécies de corais. Assim, a FEMA designou a NOAA para conduzir uma avaliação em toda a ilha dos impactos dos furacões nos recifes de coral.

Fragmentos quebrados e desalojados de coral de elkhorn (Acropora palmata) depois do furacão. Foto © NOAA

Além de avaliar o status dos recifes de corais de Porto Rico após os furacões Irma e Maria, a FEMA designou a NOAA para conduzir uma triagem de emergência para salvar e reconectar os corais vivos que ainda eram viáveis. A experiência anterior mostrou que os corais que foram fisicamente afetados têm uma chance significativamente maior de sobrevivência do que aqueles que não foram anexados. Levaria décadas para regenerar os grandes corais que foram impactados, contra minutos para recolocá-lo no recife. Assim, concomitantemente à avaliação, foi conduzida uma triagem de emergência de locais de recife altamente impactados.

Um total de 414,354 m2 de recifes de coral e sobre os corais 86,000 foram pesquisados ​​em locais 153 em Porto Rico entre fevereiro 25 e maio 7, 2018. Aproximadamente 9,760 fragmentos de coral ou colônias quebradas de coral foram recolocadas no recife em locais 69 nas regiões Nordeste, Norte e Vieques entre fevereiro e junho 2018.

Ações tomadas

A NOAA, o Departamento de Recursos Naturais de Porto Rico e a SeaVentures avaliou recifes de corais rasos em torno de Porto Rico e conduziu a estabilização da triagem de corais desalojados. Utilizamos um projeto de amostragem probabilística para a avaliação, a fim de permitir inferências estatísticas de amostras para o ecossistema de recifes de coral maiores que provavelmente foram danificados por furacões. O quadro de amostragem cobria todos os recifes de corais de águas rasas conhecidas em torno do continente de Porto Rico, Vieques, Culebra e as ilhas dentro do corredor da Reserva NE. A grade de amostragem, consistindo de células individuais medindo 50 x 50 m, foi adaptada do quadro de amostragem do Programa Nacional de Monitoramento de Recifes de Coral da NOAA (NCRMP), que tem sido usado desde 2014 para monitorar corais e peixes ao redor de Porto Rico. Para este esforço, o quadro da amostra foi reduzido para se concentrar em habitats dominados por corais em profundidades inferiores a 7 metros (m), que foram os mais impactados com base em pesquisas de reconhecimento. Para aumentar a eficiência da amostragem e assegurar a representação em torno das ilhas, a estrutura da amostra foi estratificada pelo caminho da tempestade, discretos habitats de recife de coral e região geográfica.

Os inquéritos de avaliação, concebidos para serem tão rápidos quanto possível e quantitativos, consistiam em dois tipos de inquéritos sobre mergulhadores na água: um estudo transversal e um inquérito itinerante. Os locais de pesquisa de transecto foram baseados no desenho amostral aleatório estratificado descrito acima para permitir a representação estatística de áreas que não foram pesquisadas. Os mergulhadores conduziram uma pesquisa de transecto de linha nas coordenadas pré-selecionadas do local. A pesquisa itinerante forneceu uma visão geral de uma área maior fora da seção de avaliação que pode ter tido impactos. Levantamentos itinerantes também foram conduzidos em locais não aleatórios informados por conhecimento especializado de alta cobertura coralina de espécies prioritárias ou danos esperados.

Para cada local de avaliação e área de pesquisa itinerante, os mergulhadores classificaram os danos no local, danos aos corais e / ou estrutura, potencial como um local de triagem e potencial como um local de restauração a longo prazo. Dentro das áreas de pesquisa, os mergulhadores quantificaram espécies de coral e classe de tamanho, dano e tipo de dano e doença. Para ambos os inquéritos, a área de pesquisa foi anotada, os pontos de GPS ou as faixas gravadas e as fotografias do site foram coletadas. Os dados foram gravados em um banco de dados espacial e carregados em Painel ArcGISOnline / Storymap dentro de 1-3 dias para informar a equipe de triagem sobre possíveis sites que precisam de triagem.

Avaliação do furacão de Puerto Rico e mapa da história do projeto da triagem. © NOAA

Uma proporção de corais soltos ou fragmentados pelo furacão pode permanecer viva no fundo, mas corre o risco de ser derrubada por ondas de tempestades subsequentes, que continuarão a reduzir a quantidade de corais vivos em um recife. Ao conduzir a triagem de coral, esses corais soltos em risco foram recolocados no substrato do recife para minimizar o dano geral causado pelo furacão em escalas locais. A triagem foi conduzida em locais identificados com o nível mais alto de dano por pesquisas de reconhecimento e de avaliação formal com foco em locais com o maior custo benefício. Uma equipe de mergulhadores treinados pelo 4 navegou até o local de triagem predeterminado e preparou equipamentos (por exemplo, engradados, sacos de levantamento) e materiais (por exemplo, cimento, marmolina) para atividades de triagem. As preparações foram feitas com base nos números esperados, tamanhos e espécies de corais a serem recolocados no local específico. Uma vez na água, os mergulhadores se distribuíram pelo local para iniciar as atividades de triagem. Locais apropriados com hardbottom aberto foram identificados para recolocar os corais soltos e evitar perturbar os corais existentes não danificados. Corais e fragmentos foram temporariamente armazenados em cache perto de locais de restauração antes da reinserção. O cimento foi usado para reconectar os corais ao substrato. A superfície do recife foi limpa de algas e sedimentos antes da reinserção para proporcionar uma adesão bem sucedida ao cimento. Dados espaciais de triagem (# corais, área) também foram carregados no Painel ArcGISOnline.

Os mergulhadores da equipe de triagem armazenam corais antes de recolocá-los no recife (Vieques South Bank). Foto © NOAA

Quão bem sucedido tem sido?

Nenhum monitoramento quantitativo pós-triagem ainda foi realizado. As visitas informais ao local mostraram a sobrevivência dos corais reconectados.

Lições aprendidas e recomendações

As lições aprendidas deste projeto incluem:

  • Em alguns casos, o habitat no local danificado não era adequado para recolocar os corais danificados (ou seja, reduzido a entulho). Nesses casos, os fragmentos de coral foram coletados e movidos para um local alternativo mais adequado para a sobrevivência a longo prazo dos corais.
  • Ter uma pessoa dedicada à entrada de dados acelerou o processo de entrada de dados e facilitou uma rápida transferência de informações entre as equipes de avaliação e de entrada de dados.
  • O clima de entressafra foi um desafio.
  • A quantificação da avaliação e da triagem permitiu um processo cientificamente rigoroso.
  • Após os furacões, aproximadamente 6 meses se passaram antes do início do projeto. A assinatura esquelética branca brilhante de coral recém-morto foi posteriormente colonizada por algas. Portanto, a avaliação de danos fornecida por este estudo é conservadora.

Resumo de financiamento

O financiamento para o projeto foi fornecido pela Agência Federal de Gerenciamento de Emergências dos Estados Unidos (FEMA) e pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA).

Organizações líderes

Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos Estados Unidos (NOAA)
Departamento de Recursos Naturais e Ambientais de Porto Rico (DRNA)

Parceiros

SeaVentures, Inc.

Recursos

Avaliação e Triagem de Recife de Corais Furacão em Puerto Rico ArcGISOnline Dashboard

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