Le barriere coralline offrono a molti pesci tropicali un luogo di rifugio vivacemente incrostato - una tregua dalle intense pressioni del mare - fornendo un'opportunità di protezione, nutrizione e persino riproduzione. In balia di un oceano che si riscalda a causa del cambiamento climatico, le barriere coralline stanno vivendo eventi di sbiancamento dei coralli più frequenti e dannosi, lasciando i pesci (e altri abitanti dell'oceano) con alloggi aridi in aree un tempo mature per la vita.

Ricerca pubblicata questa settimana in Il telerilevamento in ecologia e conservazione impiega un nuovo approccio per combinare modelli di paesaggi marini telerilevati bidimensionali e tridimensionali per identificare in modo più accurato la struttura complessa della barriera corallina, e le popolazioni di pesci che vivono al loro interno. La creazione di metodi spaziali accurati e convenienti per identificare gli "hotspot" costieri è un passo essenziale nella creazione di piani di gestione efficaci per la protezione e la conservazione dell'ambiente marino.

"La mappatura e la valorizzazione delle aree della barriera corallina che rappresentano importanti punti caldi della biodiversità sono importanti per le comunità costiere che si affidano a popolazioni di pesci di barriera sane per il cibo, turismo e cultura. Queste informazioni possono aiutare a informare le azioni di gestione urgentemente necessarie per sostenere barriere coralline sane e comunità costiere sane, " ha detto la responsabile della ricerca Lisa Wedding, Stanford Center for Ocean Solutions ricercatore associato e professore associato recentemente nominato presso l'Università di Oxford, Scuola di geografia e ambiente.

Per una rappresentazione più accurata di questi habitat sottomarini, il team ha adottato un approccio multiforme. Per informare i loro modelli, i subacquei hanno condotto indagini visive subacquee standard sui pesci in 625 siti di studio del transetto lungo le principali isole hawaiane, contando il tipo e la lunghezza di ciascuna specie ittica osservata. Queste località vicine alla costa variavano nei tipi di habitat (come la barriera corallina e le praterie di alghe), sforzi di conservazione marina (studiando aree all'interno e all'esterno delle aree marine protette) insieme a impatti umani misti ed esposizioni costiere.

Hanno quindi sfruttato i dati satellitari per creare mappe degli habitat in 2D in ciascun sito. Sebbene ampiamente utilizzato in passato, l'utilizzo di dati satellitari 2-D per la mappatura della barriera corallina ha dei limiti, poiché vengono prese in considerazione solo le aree planimetriche (o orizzontali) degli habitat anziché la struttura tridimensionale complessa totale. Nel caso delle barriere coralline, configurazioni di habitat elaborate indicano un potenziale maggiore per la biodiversità, un indicatore principale di un ecosistema sano.

Il team si è rivolto a una tecnologia chiamata rilevamento della luce e raggio (LiDAR), uno strumento di telerilevamento che utilizza la luce sotto forma di laser pulsato per misurare distanze variabili. Questo ha permesso loro di creare modelli 3D, dando vita alla vera complessità dei fondali della barriera corallina. Dotato di queste informazioni, i ricercatori sono stati in grado di creare modelli predittivi della comunità dei pesci di barriera, sulla base dei dati sull'habitat raccolti. Sorprendentemente, il modello più efficace era una combinazione dei dati satellitari LiDAR 2-D e 3-D, che ha predetto in modo più accurato la diversità dei pesci della barriera corallina, biomassa e densità.

"Abbiamo scoperto che la caratterizzazione 2-D del fondale marino non cattura le intricate relazioni tra le barriere coralline e le comunità ittiche, e l'applicazione di LiDAR in questo lavoro aiuta a far avanzare la teoria e l'applicazione dell'ecologia del paesaggio marino nella terza dimensione, " disse Matrimonio.

L'ecologia del paesaggio marino è una scienza applicata emergente che si concentra sulla comprensione delle conseguenze dei modelli spaziali nell'oceano ed è l'argomento di un nuovo libro, Ecologia del paesaggio marino , a cura di Simon J. Pittman, co-autore di Lisa M. Wedding, e pubblicato da Wiley.

I ricercatori hanno anche notato che le aree marine protette hanno costantemente sperimentato una maggiore diversità di pesci e biomassa. Il significato della gestione della pesca svolge un ruolo fondamentale nella conservazione marina e non dovrebbe essere trascurato. Ciò suggerisce anche che la creazione di aree marine protette in cui esistono complesse strutture di barriera in 3D può essere fondamentale per stabilire ecosistemi oceanici più resilienti, in grado di riprendersi più rapidamente da futuri eventi di sbiancamento o altre forze dannose.

"Comprendere il paesaggio marino da una prospettiva 3D offre un grande potenziale per far progredire la nostra conoscenza delle barriere coralline, Wedding ha detto. "Il telerilevamento LiDAR ci consente di catturare l'intricata struttura verticale 3-D delle barriere coralline e capire dove gli habitat hanno un alto valore di conservazione per informare i futuri sforzi di pianificazione degli oceani. La nostra ricerca supporta la progettazione di aree marine protette in queste località, che dovrebbe essere una priorità di gestione, poiché la complessità dell'habitat può migliorare la resilienza e il recupero della barriera corallina".

Guardare avanti, lo Stanford Center for Ocean Solutions prevede di collaborare con l'Università di Oxford e l'Arizona State University per ampliare questo nuovo approccio di telerilevamento per mappare il rischio e la resilienza della barriera corallina a Palau. La tecnica supporta la gestione di specie più resistenti e fornisce un approccio più rapido al monitoraggio della salute della barriera corallina, consentendo ai gestori di allocare meglio le risorse per gli eventi di sbiancamento e il recupero dei coralli.