การรบกวนในอดีตและสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นส่งผลต่ออัตราการฟื้นตัวของแนวปะการัง

เนื่องจากคลื่นความร้อนในทะเลมีความถี่และความรุนแรงเพิ่มขึ้น จึงจำเป็นต้องทำความเข้าใจการฟื้นตัวของปะการังหลังการรบกวน การศึกษานี้ตรวจสอบอัตราการฟื้นตัวของปะการังในพื้นที่ 1,921 แห่งในมหาสมุทรแปซิฟิก อินเดีย และแอตแลนติกตั้งแต่ปี 1977 ถึง 2020 โดยมุ่งเน้นไปที่การรบกวน เช่น คลื่นความร้อนในทะเลและพายุไซโคลน  

ความแตกต่างที่สำคัญของอัตราการฟื้นตัวพบภายในและข้ามมหาสมุทร ในมหาสมุทรแอตแลนติก พื้นที่ปกคลุมของปะการังลดลงสี่เท่านับตั้งแต่ทศวรรษ 1970 และอัตราการฟื้นตัวหลังจากการรบกวนจะช้า ยกเว้นในแอนทิลลิส ในทางกลับกัน ปะการังที่ปกคลุมในมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรอินเดียยังคงค่อนข้างคงที่ แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงในระดับภูมิภาคก็ตาม แม้จะมีปะการังปกคลุมโดยรวมในมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรอินเดียอย่างมั่นคงก็ตาม การเพิ่มขึ้นของความแปรปรวนของอัตราการฟื้นตัวภายในบางอีโครีเจียนบ่งชี้ถึงความเปราะบางต่อการเสื่อมโทรมของระบบนิเวศและวิถีที่เป็นไปได้ไปสู่การเปลี่ยนเฟส 

การศึกษายังได้ตรวจสอบผลกระทบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม 15 ประการต่ออัตราการฟื้นตัวของปะการัง  

บวก พบความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการฟื้นตัวของปะการังกับปัจจัยต่อไปนี้:  

• • ความโด่งของอุณหภูมิผิวน้ำทะเล: KUrtosis จะวัดปริมาณข้อมูล เน้นไปที่ค่าเฉลี่ยและอยู่ที่ส่วนหางของการกระจายตัวเท่าใด ปะการังในพื้นที่ที่มีช่วงอุณหภูมิแคบกว่าและสม่ำเสมอกว่าจะฟื้นตัวได้เร็วกว่าจากการรบกวนมากกว่าพื้นที่ที่มีช่วงอุณหภูมิกว้างกว่าและหลากหลายกว่า 
  • ความถี่พายุไซโคลนก่อนหน้า: แนวปะการังในภูมิภาคที่มีความถี่พายุไซโคลนสูงจะถูกปรับให้เข้ากับการรบกวนเหล่านี้ ในอดีตภูมิภาคเหล่านี้มีความถี่ของพายุไซโคลนสูง ส่งผลให้ปะการังบนแนวปะการังเหล่านี้มีอายุนับพันปีปรับตัวเข้ากับการรบกวนทางกายภาพบ่อยครั้ง  
  • ความถี่คลื่นความร้อนก่อนหน้า: ปะการังในพื้นที่ที่มีคลื่นความร้อนบ่อยกว่าจะฟื้นตัวเร็วขึ้น ซึ่งบ่งชี้ถึงการปรับตัวต่อการรบกวนเหล่านี้เมื่อเร็วๆ นี้ การปรับตัวนี้มีความสำคัญ เนื่องจากการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าคลื่นความร้อนในทะเลมีความถี่และความรุนแรงเพิ่มขึ้นในมหาสมุทรทุกแห่ง นอกจากนี้ พายุไซโคลนและคลื่นความร้อนสามารถเกิดขึ้นร่วมกันได้ และผลกระทบจากการระบายความร้อนของพายุไซโคลนอาจกันชนความเครียดจากความร้อนและช่วยในการฟื้นตัว  

เชิงลบ พบความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการฟื้นตัวของปะการังกับปัจจัยต่อไปนี้:  

• • ปะการังเริ่มปกคลุมหลังจากการรบกวน: Dการรบกวนเปิดพื้นที่บนแนวปะการัง สร้างโอกาสในการสร้างอาณานิคมใหม่อย่างรวดเร็ว หากมีตัวอ่อนเพียงพอ  
  • สาหร่ายมาโครปกคลุมเมื่อเริ่มระยะฟื้นตัว: การมีอยู่ของสาหร่ายขนาดใหญ่สามารถทำลายเนื้อเยื่อปะการัง ป้องกันการสรรหาปะการัง และทำให้เสียชีวิตหลังการตั้งถิ่นฐาน  
  • ปฏิสัมพันธ์ระหว่างปะการังปกคลุมเริ่มแรกกับสาหร่ายขนาดใหญ่: การฟื้นตัวจะถูกระงับในพื้นที่ที่รองรับสาหร่ายขนาดใหญ่และมีปะการังปกคลุมต่ำหลังจากการรบกวน   
  • การรบกวนระหว่างระยะฟื้นตัว: คลื่นความร้อนและพายุไซโคลนที่เพิ่มขึ้นในระหว่างระยะฟื้นตัวจะขัดขวางอัตราการฟื้นตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คลื่นความร้อนที่รุนแรงพบว่าส่งผลเสียต่อการฟื้นตัวมากกว่าพายุไซโคลน 
  • ระยะทางถึงฝั่ง: แนวปะการังที่อยู่ห่างไกลจากพื้นดินจะฟื้นตัวช้ากว่าเนื่องจากการแยกตัวของแนวปะการัง  
  • ความขุ่น:  แนวปะการังเคลียร์วอเตอร์จะฟื้นตัวได้เร็วกว่าในน้ำขุ่น เนื่องจากความขุ่นขัดขวางการสังเคราะห์แสงของปะการังและอัตราการกลายเป็นปูน 
  • ความลึก: Sแนวปะการังตื้นแสดงการฟื้นตัวเร็วกว่าแนวปะการังลึก เมื่อแสงลดลงตามความลึก อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง การกลายเป็นปูน และการสรรหาปะการังก็ลดลง  

นอกจากนี้ ไม่มีความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญระหว่างอัตราการฟื้นตัวของปะการังกับขนาดประชากรมนุษย์ในท้องถิ่น ความหนาแน่นของแนวปะการัง หรือความเร็วของสภาพภูมิอากาศ  

ความหมายสำหรับผู้จัดการ 

การวิจัยก่อนหน้านี้ระบุว่าความพยายามในการอนุรักษ์ในท้องถิ่นสามารถช่วยปกป้องแนวปะการังจากเหตุการณ์ความเครียดจากความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การศึกษาครั้งนี้เน้นย้ำว่ามาตรการอนุรักษ์ในท้องถิ่นในการควบคุมการเจริญเติบโตของสาหร่ายขนาดใหญ่สามารถช่วยฟื้นฟูแนวปะการังจากการรบกวนได้อย่างไร 

• • มลพิษทางสารอาหารและการตกปลามากเกินไปของสัตว์กินพืชเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้สาหร่ายมีความอุดมสมบูรณ์ การใช้กลยุทธ์การจัดการท้องถิ่นที่มีประสิทธิภาพเพื่อลดมลพิษทางสารอาหารและสร้างพื้นที่คุ้มครองสำหรับปลาที่กินพืชเป็นอาหารสามารถลดความชุกของสาหร่ายขนาดใหญ่และเพิ่มอัตราการฟื้นตัวของปะการังหลังจากการรบกวนได้อย่างมาก 
  • การจัดการตะกอนที่ไหลบ่าสามารถรักษาความใสของน้ำและช่วยในการฟื้นฟูปะการัง  
  • การเพิ่มขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ของความแปรปรวนของอัตราการฟื้นตัวของปะการังในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมาในมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรอินเดีย แสดงให้เห็นว่าแนวปะการังบางแห่งในบางพื้นที่นิเวศน์อาจใกล้ถึงจุดเปลี่ยนแล้ว คลื่นความร้อนในทะเลที่เพิ่มมากขึ้นอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนเฟส ซึ่งทำให้โอกาสที่จะฟื้นตัวหลังจุดนั้นลดน้อยลง การใช้กลยุทธ์การจัดการระดับชาติเพื่อลดก๊าซเรือนกระจกเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันการเสื่อมโทรมของแนวปะการังต่อไป 

เขียนโดย: วอล์คเกอร์, AS, CA Kratochwill และ R. van Woesik

ปี: 2024 

ชีววิทยาการเปลี่ยนแปลงระดับโลก 30: e17112 ดอย: 10.1111/gcb.17112 

ดูบทความเต็ม