Piis Patch Reef sull'isola micronesiana di Chuuk viene mostrato nell'agosto 2016 prima di un evento di sbiancamento dei coralli associato a El Niño, o la fase di riscaldamento delle temperature del mare. Credito:Università di Guam
Un nuovo studio del Marine Laboratory dell'Università di Guam può aiutare i ricercatori a prevedere lo sbiancamento dei coralli mesi prima degli strumenti attuali, e, per la prima volta, può aiutare a prevedere gli eventi di invasione delle stelle marine corona di spine che mangiano coralli. Lo studio è stato pubblicato l'8 maggio in Rapporti scientifici .
Lo sbiancamento dei coralli e la stella marina corona di spine rappresentano i due maggiori disturbi che le barriere coralline devono affrontare, mentre i fattori di stress locali come l'inquinamento e la pesca eccessiva rappresentano i due maggiori ostacoli alla ripresa a seguito di disturbi.
A differenza di altri strumenti di previsione, questo studio ha utilizzato l'interazione di due principali modulatori oceanografici:El Nino e Pacific Decadal Oscillation, o DOP, per prevedere come le "macchie calde" di acqua di mare e nutrienti in eccesso si muovono nel Pacifico occidentale tropicale per causare questi due eventi distruttivi. Gli strumenti esistenti in genere forniscono avvisi di sbiancamento con due o tre settimane di anticipo; però, questo nuovo strumento estende il periodo di preavviso da tre a cinque mesi.
Implicazioni importanti
Avvisi avanzati hanno importanti implicazioni per gli sforzi di gestione della barriera corallina nella regione del Pacifico e potenzialmente oltre.
"Porta il management da una posizione reattiva a una più proattiva, ", ha affermato l'autore senior Peter Houk, professore associato di biologia marina al Marine Lab. "Non si può fare molto con solo un paio di settimane di preavviso, ma prevedere lo sbiancamento e gli eventi di disturbo delle stelle marine tra qualche mese potrebbe dare ai governi e ad altre agenzie più tempo per acquisire forniture, creare una legislazione, e creare reti di supporto per garantire che le barriere coralline siano meglio attrezzate per gestire queste forze".
Per esempio, concede più tempo per rivedere i regolamenti temporanei sulla pesca, raccogliere fondi per la rimozione delle stelle marine, e procurarsi le forniture necessarie per sostenere questi atti. Gli autori hanno previsto che quest'anno emergeranno focolai di stelle marine nella Micronesia orientale, fornendo tempo all'industria del turismo di Kosrae e alle agenzie di risorse per raccogliere forniture e costruire piani di monitoraggio e rimozione ora. Ulteriore, gli autori possono fornire avvertimenti per le altre isole sotto corrente di stare all'erta poiché è noto che le epidemie di stelle marine si diffondono attraverso le isole e le barriere coralline nella direzione delle correnti prevalenti.
Piis Patch Reef sull'isola di Chuuk, in Micronesia, viene mostrato nell'agosto 2018 a seguito di un evento di sbiancamento dei coralli associato a El Niño, o la fase di riscaldamento delle temperature del mare. Credito:Università di Guam
Una domanda senza risposta
Le temperature della superficie del mare superiori alla media sono comuni in tutto il Pacifico tropicale in seguito agli eventi dell'oscillazione meridionale di El Nino, che sono sempre più esacerbati dai cambiamenti climatici. Però, le isole, da Palau a Kosrae, possono essere colpite in modo diverso. si può candeggiare, mentre un altro sperimenta poco o niente.
Questa domanda ha motivato i ricercatori a studiare l'impatto dell'interazione di El Nino con la DOP. Insieme, i due modelli prevedono le temperature massime della superficie del mare e anche il movimento di "pennacchi nutritivi" pieni di ciò che è noto come "clorofilla a" intorno all'Oceano Pacifico che attirano il plancton e causano focolai di stelle marine corona di spine che devastano i coralli . Sia le temperature della superficie del mare che i pennacchi di nutrienti sono stati mappati dai satelliti per anni; però, predire il loro futuro è stata una sfida.
Previsioni basate su decenni di dati
I ricercatori hanno analizzato le temperature del mare risalenti al 1980 e i dati biologici risalenti al 1998, tra cui copertura corallina e pennacchi di clorofilla, da 82 siti di indagine nelle principali isole della Micronesia per tracciare come sono influenzati dall'interazione di questi due cicli.
Lorenzo Stefano, un membro del team di monitoraggio della barriera corallina a Chuuk, contiene una delle tante stelle marine della corona di spine che mangiano coralli trovate durante l'evento El Niño-Southern Oscillation del 2015-2017. Uno studio pubblicato di recente dall'Università di Guam Marine Laboratory ha trovato uno schema prevedibile tra le invasioni di stelle marine e l'interazione di El Niño e gli eventi climatici dell'oscillazione decadale del Pacifico. Credito:Università di Guam
Usando queste osservazioni, hanno costruito modelli che prevedevano con precisione sia le temperature della superficie del mare che i nutrienti. I modelli hanno rappresentato il 77% della variazione della temperatura del mare e il 55% della variazione delle concentrazioni di clorofilla tra il 1980 ad oggi, entrambi i quali supportano forti previsioni.
Lo studio mostra che l'inclusione degli eventi DOP nelle previsioni può migliorare le previsioni su quando e dove si verificheranno focolai di sbiancamento e stelle marine. Il prossimo passo sarà costruire una risorsa online per ospitare il modello predittivo a cui gli scienziati e i responsabili delle risorse possano accedere e continuare a migliorare il modello nella misura del possibile.
"Forniamo le prime informazioni su come i cicli DOP ed El Niño hanno previsto le temperature della superficie del mare, concentrazioni di clorofilla a, e modifiche alla copertura corallina nell'Oceano Pacifico settentrionale tropicale, " hanno detto gli autori. "Questi risultati potrebbero essere trasferibili ad altre regioni oceaniche per aiutare a prevedere lo stato della barriera corallina su scale ancora più grandi".