佛羅里達珊瑚礁的擾動響應監測

 

活動地點

佛羅里達群島和東南佛羅里達大陸,美國

所面臨的挑戰

佛羅里達珊瑚礁復原力計劃 (FRRP) 是作為珊瑚礁資源管理者、研究人員和其他利益相關者的協作網絡而建立的,旨在製定改善佛羅里達珊瑚礁健康狀況的戰略,並加強依賴珊瑚礁的商業和娛樂企業的可持續性。 由於氣候變化帶來的威脅(例如,海面溫度上升和海平面上升),由大自然保護協會領導並得到 NOAA 珊瑚礁保護計劃支持的 FRRP 創建了乾擾響應監測 (DRM) 計劃,以每年評估熱應力高峰期的珊瑚礁狀況。 佛羅里達州的珊瑚白化事件可以追溯到 1985 年; 然而,第一次大規模白化事件記錄在 1997 年和 1998 年與厄爾尼諾現像有關。 2005 年沿著佛羅里達礁區 (FRT) 發生了另一次大規模白化,隨後是 2014 年和 2015 年最嚴重的連續珊瑚白化事件 (Manzello 2015)。 由於氣候變化預計海洋溫度會升高,珊瑚白化事件的頻率預計會增加,與熱應激相關的珊瑚死亡率成為最令人擔憂的問題。 自 2005 年以來,DRM 計劃及其合作夥伴進行了年度調查,以記錄 FRT 上珊瑚白化和疾病的範圍和嚴重程度。

調查區域從佛羅里達州馬丁縣(位於珊瑚礁區北部)一直延伸到干龜島。

調查區域從佛羅里達州馬丁縣(位於珊瑚礁區北部)一直延伸到干龜島。

除了熱應力外,佛羅里達州的珊瑚礁目前正在經歷一場災難性的多年疾病事件,稱為石珊瑚組織損失病 (SCTLD),已導致超過 20 種珊瑚物種大量死亡(Aeby 等人,2019 年, Mueller 等人,2020 年)。 這種疾病既有劇毒性,會導致高度易感物種發生急性組織損失,又會在疾病初次傳播後數月至數年長期影響不易感性較低的珊瑚物種(Aeby 等人,2019 年,Walton 等人,2018 年) ). 該病於 2014 年底在弗吉尼亞礁島附近首次觀察到(Precht 等人,2016 年),此後該病已蔓延到整個佛羅里達州的珊瑚礁。

儘管正在進行研究,但尚未確定 SCTLD 的致病病原體。 減緩或終止 SCTLD 在佛羅里達珊瑚礁傳播的干預嘗試並未成功,儘管在某些情況下治療病變有助於阻止個別珊瑚群的疾病進展(Voss 2019,Neely 2020)。

此外,在 SCTLD 之後,佛羅里達礁島群國家海洋保護區 (FKNMS)、佛羅里達環境保護部 (FL DEP)、NOAA 的受保護資源以及佛羅里達魚類和野生動物保護委員會正在計劃開展大規模的珊瑚恢復工作。 作為多方珊瑚救援和基因庫工作的一部分,大部分將被繁殖用於恢復的珊瑚正在得到保護,以保護佛羅里達珊瑚的遺傳多樣性。 確定倖存珊瑚在流行區(不再處於 SCTLD 流行階段)中持續存在的人口統計評估將提供有關在何處收集繁殖材料以用於未來恢復工作的信息,並有助於確定可能的抗性原因。 讀一個 SCTLD 案例研究.

所採取的行動

儘管歷史上專注於白化,但 DRM 計劃在修改其實驗設計以應對影響珊瑚礁的壓力因素不斷變化的性質方面反應非常靈敏。 這包括調整其協議以響應 SCTLD。 除了提供用於跟踪 SCTLD 前沿的地理空間信息外,它還在 2018 年和 2019 年增加了一項巡迴潛水員調查,以估計整個珊瑚礁的 SCTLD 流行率。 這些目標與協助其他 SCTLD 響應工作以及為珊瑚干預和救援工作提供及時信息有關。 現在,近 90% 的珊瑚礁區域是地方病(在接觸 SCTLD 之前但不再流行),重點已轉變為評估最容易受到 SCTLD 影響的珊瑚的倖存種群,並確定可以支持恢復和恢復的有彈性的珊瑚礁區域。

沿著棕櫚灘縣的橫斷面測量珊瑚。 照片 © 佛羅里達州環境保護部

沿著棕櫚灘縣的橫斷面測量珊瑚。 照片 © 佛羅里達州環境保護部

2005 年至 2018 年間,DRM 計劃由佛羅里達州大自然保護協會 (TNC) 管理,並由 NOAA 珊瑚礁保護計劃資助。 2018 年,DRM 計劃的監督和管理轉移到佛羅里達魚類和野生動物保護委員會 (FWC) 的佛羅里達魚類和野生動物研究所 (FWRI),因為 DRM 計劃與 FWC 和 FWRI 的核心使命完全一致管理大規模監測和研究項目的程序化能力(例如,EPA 資助的珊瑚礁評估和監測項目)。

它有多成功?

在過去幾年中,DRM 珊瑚健康和狀況數據提供了重要信息,以確定 SCTLD 和珊瑚白化的程度及其對珊瑚礁系統的潛在影響。 許多出版物和技術報告都利用 DRM 數據就珊瑚白化和其他干擾對珊瑚礁群落的影響以及珊瑚生存的長期軌跡得出重要結論(van Woesik 等人 2020、Muller 等人 2020、Lirman 等人al. 2014 和 Lirman 等人 2011)。 納入 2020、2021 和 2022 DRM 季節的幼珊瑚豐度後,該數據將有助於深入了解流行區(以前存在 SCTLD 的區域)是否有新的易感物種招募,這表明自然恢復正在發生。

幼珊瑚沿著幹龜島的橫斷面排列。 左圖是 Mussinae 亞科的幼珊瑚。 右圖是 Faviinae 亞科的珊瑚。 照片 © Florida Fish & Wildlife Conservation Commission

幼珊瑚沿著幹龜島的橫斷面排列。 左圖是 Mussinae 亞科的幼珊瑚。 右圖是 Faviinae 亞科的珊瑚。 照片 © Florida Fish & Wildlife Conservation Commission

DRM 計劃還為來自佛羅里達礁區管轄區的合作夥伴提供了在統一努力下共同努力的機會。 跨機構、大學和組織的合作允許為項目提供多種輸入和專業知識來源,並在管理人員和研究人員之間產生透明度。 隨著對佛羅里達珊瑚礁的威脅不斷增加,這種更廣泛的合作變得越來越重要。

DRM 程序的一個不可或缺的功能是基於 Web 的在線門戶,允許測量員遠程輸入 DRM 測量數據。 數據錄入系統由 FWRI 工作人員開發,旨在方便用戶使用並驗證所有字段以減少用戶錯誤並改進質量控制以快速周轉調查結果。 完成調查並執行質量保證後,DRM 數據將通過 在線數據報告生成器 在 DRM 網站上。 數據報告生成器附帶一個指向詳細元數據文件的鏈接,其中包括引用信息和對資金來源的致謝。

根據這些數據,制定年度總結報告,提供所調查珊瑚礁區域的白化和疾病流行信息。 此快速查看報告包括地圖和匯總表,以及當前年度與往年結果的比較概覽。 所有報告均可在 DRM 網站上訪問。 自 2005 年以來,來自聯邦、州和地方政府機構、非營利組織和大學的 3,500 個團隊在夏季完成了 14 多項調查。 近年來,DRM 每年對整個珊瑚礁區的 300 多個地點進行調查,使該計劃成為佛羅里達州最密集的珊瑚監測計劃。

經驗教訓和建議

  • 該計劃的成功在很大程度上取決於許多不同機構和機構的合作和貢獻。 調查的規模如此之大,如果沒有合作就不會發生。 這也導致了相關組織的持續高水平承諾。
  • 確定補充資金以允許擁有員工和專業知識但缺乏資金的不同組織至關重要。 這使得範圍廣泛的機構利益相關者能夠做出貢獻。
  • 在第一年,該團隊能夠證明這種規模的事業是可能的,並且有廣泛的機構承諾。 這一試點工作的成功幫助吸引了更多的合作夥伴,他們最初質疑進行此類大規模調查的可行性。
  • 重要的是製定和維護一個簡單的協議,以便在白化發生高峰期迅速完成調查; 因此需要最少但足夠的培訓; 這樣得到的數據集是一致的。
  • 無論珊瑚白化程度如何,每年都要繼續進行調查,以使調查員了解最新的方法,以防發生意外干擾(例如,2014 年和 2015 年的白化事件)。 這也將調查工作保留在團隊成員的年度工作計劃和預算中,促進他們的持續參與。
  • 與其他相關監測計劃的協調是關鍵。 在製定國家珊瑚礁監測計劃時,FRRP 與他們密切合作,試圖使這兩個協議相輔相成。 多年來,這被證明是非常成功的,原因如下:
    • 選址的艱鉅過程每隔一年聯合進行一次,然後將選址分配給兩個項目,以避免重複工作並完成更多的選址。
    • 調查方法非常相似,接受過一種協議培訓的潛水員可以輕鬆學習另一種協議; 這為兩個監測項目提供了更多的潛水員,並允許共享時間和資源。
    • 至少部分數據集可以在分析中互換使用,從而提供更強大的數據集來跟踪珊瑚礁狀況隨時間的變化。

資金摘要

環境保護署——南佛羅里達倡議
佛羅里達州環境保護部 – 復原力和海岸保護辦公室
美國國家海洋和大氣管理局——珊瑚礁保護計劃
佛羅里達州的野生動物遺產倡議——國家野生動物補助金

牽頭組織

佛羅里達魚類和野生動物保護委員

大自然保護協會

資源

干擾響應監測 (DRM) 程序

擾動響應監測“DRM”

佛羅里達珊瑚礁恢復計劃

南佛羅里達州的漂白應對計劃

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