Le barriere coralline sono uno degli ecosistemi più ricchi di biodiversità del pianeta e supporta circa il 25% di tutte le specie marine. Questi ecosistemi biologicamente ricchi sono minacciati da molteplici fattori di stress, dal riscaldamento delle temperature oceaniche causato dai cambiamenti climatici all'aumento dell'inquinamento idrico dovuto allo sviluppo costiero. Secondo le stime attuali, Il 75% delle barriere coralline del mondo potrebbe affrontare livelli di minaccia critici entro il 2050. Gli scienziati concordano ampiamente sul fatto che è necessario intraprendere un'azione immediata e ben mirata per preservare le barriere coralline per le generazioni future. Però, senza una chiara comprensione di dove si trovano i coralli vivi, gli sforzi di gestione e conservazione rimarranno ostacolati nella migliore delle ipotesi e inefficaci nella peggiore.

Il lavoro precedente per valutare la copertura di coralli vivi è stato limitato da limitazioni tecniche inerenti agli approcci di sorveglianza disponibili. Ad esempio, le indagini dettagliate sul campo sono geograficamente limitate, mentre i satelliti non possono tracciare i coralli a risoluzioni sufficientemente dettagliate per molti tipi di attività di gestione. Tecnologie aviotrasportate, però, può raccogliere enormi tratti di dati contigui ad alta risoluzione all'interno di un singolo sondaggio, fornendo approfondimenti sia sulla salute che sull'estensione dei coralli. Se le mappe risultanti possono indicare la posizione dei coralli vivi, poi si possono creare strategie specifiche per preservare, proteggere, e ripristinarli.

Un caso critico emblematico sono le isole Hawaii, un'icona del mondo naturale e delle sollecitazioni odierne in corso sugli ecosistemi della barriera corallina. Lo sviluppo costiero ha portato a punti caldi di sedimentazione, inquinanti trasportati dall'acqua, e rimozione della barriera corallina, mentre la pesca e altri usi delle risorse hanno generato un calo della resilienza della barriera corallina. ondate di calore marine, guidato da un clima globale in via di riscaldamento, hanno anche periodicamente inghiottito le isole Hawaii, con gli eventi di sbiancamento dei coralli del 2015 e del 2019 come i più recenti. L'evento del 2015 ha causato una diffusa morte di coralli, ma l'estensione geografica della perdita o della resistenza dei coralli è rimasta poco compresa, come nelle regioni della barriera corallina di tutto il mondo.

Utilizzando un nuovo approccio di mappatura aerea sviluppato dai ricercatori del Center for Global Discovery and Conservation Science (GDCS) dell'Arizona State University, la distribuzione geografica dei coralli vivi era, per la prima volta, quantificato a 16 metri (51 piedi) di profondità dell'acqua nelle principali isole hawaiane. Lo studio è stato pubblicato oggi in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ).

"Abbiamo intrapreso questa prima mappatura in assoluto di un grande arcipelago per determinare dove vivono i coralli nelle acque hawaiane nonostante le ripetute ondate di calore e i problemi problematici dello sviluppo costiero, " ha detto Greg Asner, autore principale dello studio e direttore di GDCS. "Sono queste informazioni di base che sono necessarie alle organizzazioni partner per promuovere protezioni più convenienti, attività di restauro, e impegno pubblico».

I dati cartografici sono stati raccolti dall'ASU Global Airborne Observatory, un laboratorio aeronautico sviluppato da Asner e dal suo team che ospita una tecnologia avanzata di mappatura della Terra. Combinando la spettroscopia di imaging a guida laser e l'intelligenza artificiale, il nuovo approccio rivela viste senza precedenti delle barriere coralline sotto la superficie dell'oceano. Le mappe mostrano dove persistono coralli vivi e aree di barriera corallina degradate.

"La mappatura operativa della copertura di coralli vivi all'interno e attraverso gli ecosistemi della barriera corallina delle Hawaii offre opportunità ai manager e ai responsabili politici di affrontare meglio la protezione della barriera corallina, resilienza, e restauro, " ha detto Brian Neilson, capo della divisione delle risorse acquatiche delle Hawaii e coautore dello studio. "Con queste nuove mappe, abbiamo una possibilità migliore per proteggere ciò che abbiamo mentre ci concentriamo su dove migliorare le condizioni per i coralli e la miriade di specie che dipendono dai coralli".

La mappatura del team dei coralli vivi è stata integrata con informazioni geospaziali sulle attività costiere e marine, e sono stati utilizzati algoritmi informatici per stimare quali fattori predicono più da vicino dove si trovano attualmente i coralli sulle barriere coralline hawaiane. I risultati dell'analisi hanno rivelato che lo sviluppo vicino alla costa ha un'importante relazione negativa con i coralli vivi.

"Mai prima d'ora c'è stata una visione così dettagliata e sinottica dei coralli vivi a questa scala, ", ha affermato il coautore Jamison Gove della National Oceanic and Atmospheric Administration. "Questi risultati sono fondamentali per lo sviluppo di strategie di conservazione e gestione basate sul luogo per promuovere la persistenza della barriera corallina e mitigare ulteriori perdite di coralli nelle Hawaii".

Il nuovo approccio di mappatura ha anche evidenziato le aree in cui i coralli mostrano resilienza ai fattori di stress ambientali causati dall'uomo. Queste regioni di sopravvivenza dei coralli, considerato 'rifugio', suggeriscono che alcuni coralli e alcuni siti sono più resistenti, e sono quindi luoghi privilegiati per una migliore conservazione dei coralli. Ottenere una maggiore comprensione della sopravvivenza dei coralli potrebbe anche alterare le previsioni sulla sopravvivenza dei coralli nel clima oceanico attuale e futuro.

"Stiamo cercando di fare grandi passi avanti dal punto di vista scientifico e tecnologico per affrontare direttamente le sfide di conservazione e gestione della barriera corallina, a partire dalle isole Hawaii, " ha detto Asner. "La nostra speranza è che questi risultati facciano crescere il dibattito tra le comunità, gestori ambientali, e funzionari eletti, senza il quale, continueremo a perdere le barriere coralline davanti ai nostri occhi".