Isang Monitoring Tool upang Subaybayan ang Coral Colony Survival

Ang pagmamapa ng subsurface ay ang diskarte sa remote sensing na may pinakamaliit na bakas ng paa ng paaanan, subalit nagbibigay ito ng pinakamataas na resolusyon sa spatial. Gumagamit ito ng pagkuha ng litrato sa ilalim ng dagat, na kadalasang pinapatakbo ng mga snorkeler o iba't iba, at nakatuon sa isang napakaliit na lugar ng bahura. Ang diskarte sa pagkuha ng mga larawan ay pareho sa kung ano ang ginagamit kapag pagmamapa sa mga aerial drone. Ang malapit na photogrammetry ng kalapitan ay maaaring magtala ng napaka-banayad na mga pagbabago sa paglago at pagkawala ng coral (hal, scale ng millimeter), na kung saan ay isang napakalakas na tool para sa pagsubaybay sa mga site ng outplant. 

Malapit na photogrammetry ng kalapitan ay ginagamit kasama ng isang diskarteng tinatawag na Structure-from-Motion (SfM) upang lumikha ng mga napakataas na resolusyon na tatlong-dimensional na mga modelo ng istraktura ng reef. Ang mga modelo ng 3D ng istraktura ng reef ay maaaring magamit upang masubaybayan ang mga pagbabago sa rugosity, isang mahalagang tampok ng mga coral reef para sa mga isda na umaasa sa coral at iba pang mga organismo na nauugnay sa bahura. Bilang karagdagan sa istraktura, ang mga pagbabago sa live na coral, biodiversity, sakit, at mga epekto mula sa nagsasalakay na mga species ay maaari ding subaybayan.

3D point cloud ng Elkhorn Coral (Acropora palmata) nilikha mula sa daan-daang mga stereo na larawan. Larawan © Steve Schill

Ang Nature Conservancy (TNC) ay nangunguna sa gawaing ito sa US Virgin Islands (USVI) kung saan isinasagawa nila ang pagsisiyasat sa paglaki ng mga transplanted coral colony. Basahin ang case study sa ibaba.

Pag-aaral ng Kaso: Photogrammetry upang Subaybayan ang Pagpapanumbalik ng Coral sa USVI

Mapa ng insular Caribbean na nagha-highlight sa US Virgin Islands. Larawan © Ang Pagkalinga sa Kalikasan

Ang USVI Coral Innovation Hub, isang sentro upang isulong ang makabago at pagbabago ng agham ng coral, na matatagpuan sa St. Croix, ay bahagi ng diskarte sa Caribbean Coral ng TNC na may labis na layunin na paunlarin at i-deploy ang mga nasusukat na solusyon upang mapabuti ang kalusugan ng coral reef at i-maximize ang mga benepisyo na ibibigay ng mga reef sa mga tao at kalikasan sa isang nagbabagong klima. Ang USVI Coral Innovation Hub ay nagsasama ng isang land-based coral nursery at research lab, pati na rin ang maraming mga in-water coral nursery, kung saan inilalapat at nasubok ang mga diskarte sa paglaganap ng sekswal at asekswal na coral para sa malakihang pagpapanumbalik ng coral. Gamit ang layunin ng pagbuo ng mga teknolohiyang nobela at pagsubaybay ng mga protokol upang tumpak at mahusay na mabilang ang mga epekto ng pagsisikap sa pag-iingat ng reef, ang USVI Coral Innovation Hub ay naglalapat ng mga pamamaraan ng photogrammetric upang masubaybayan ang mga proyekto ng pagpapanumbalik ng coral sa teritoryo.

Sa pamamagitan ng pag-sample sa mga time-point bago, habang, at pagkatapos ng mga aktibidad ng pagpapanumbalik, pinagsasama ng mga siyentipiko ng coral ng TNC sa USVI ang mga maginoo na pagsisiyasat ng reef monitoring (halimbawa, ang mga survey ng diver na pagsusuri ng Atlantiko at Gulf Rapid Reef ng mga benthos at isda) na may pamantayang isara malapit sa mga diskarte sa photogrammetric (ibig sabihin, Istraktura-mula sa Paggalaw). Ang layunin ay upang regular na kolektahin at pag-aralan ang mga produkto ng modelo ng orthomosaic at digital na pang-ibabaw upang masubaybayan ang mga pagbabago sa mga pagpapanumbalik at pagkontrol ng mga coral na site. Ang mga modelo ng digital na ibabaw, na nabuo mula sa mga stereo na larawan, ay nagbibigay-daan sa pagsubaybay ng maliliit na pagbabago sa paglago at pagkawala ng coral, sa isang scale ng millimeter, batay sa mga pagbabago sa istrukturang three-dimensional.

Emmanuel Irizarry-Soto ay nagmamasid ng microfragmented boulder star corals sa nursery. Larawan © The Conservancy ng Kalikasan

Sa impormasyong ito, masusubaybayan ng mga siyentipikong coral ng TNC ang mga pagbabago sa reef, tulad ng rugosity (ang tatlong-dimensional na pag-aayos ng istraktura ng reef), sakit, paglaki ng coral, at pagkawala. Mahalaga ang data na ito para sa pagbibilang ng mga epekto sa pagpapanumbalik ng coral reef habitat sa oras at espasyo at upang paganahin ang paghahambing ng mga pagbabago sa istraktura ng reef sa naibalik kumpara sa mga hindi nagagalaw na site. Ang pagtatasa ng mga epekto ng pagpapanumbalik sa pagiging kumplikado ng istruktura at kagaspangan ay partikular na nauugnay para sa mga proyekto ng pagpapanumbalik ng coral na naglalayong mapanatili o mapahusay ang mga reef para sa proteksyon sa baybayin at mahahalagang tirahan ng mga isda at iba pang mga organismo na nauugnay sa bahura.

Isang halimbawa mula sa Cane Bay, St. Croix, US Virgin Islands kung paano nakolekta ang data ng Structure-from-Motion sa iba't ibang mga puntos ng oras (Kaliwa hanggang Kanan: Abril hanggang Agosto 2019) ay nagbibigay-daan sa mga operator na makita ang malakas na paglago at pagbabago ng erosion gamit ang parehong photomosaic at mga digital na modelo ng ibabaw. Kaliwa: pre-outplanting. Center: post-outplanting. Kanan: baguhin ang pagtuklas na nagpapakita ng accretion / paglaki (dilaw) at pagguho (pula) kasunod ng coral outplanting. Mga Larawan © The Conservancy ng Kalikasan

Sa USVI, ang diskarteng ito ng pagsubaybay at teknolohiya ay patuloy na binuo upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang mga proyekto sa pagpapanumbalik. Halimbawa, ang mga pamamaraan ng pangongolekta ng larawan ay inangkop sa mga parameter ng isang naibigay na site (mababaw kumpara sa malalim, lumilipat kumpara sa mga plots) at ang mga algorithm ay inuulit upang makuha ang mga sukatan na pinaka kapaki-pakinabang para sa pagsukat ng pagbabago.