未来珊瑚漂白的空间和时间模式不确定,阻碍了全球保护的努力,以保护珊瑚礁免受气候变化的影响。我们对海洋变暖的日常预测的分析确立了本世纪全球珊瑚礁的严重漂白风险的持续性,年度持续时间,并确定了至关重要的浮雕。我们表明,低纬度珊瑚区域最容易受到热应力的影响,并且会因缓解气候而几乎没有缓解。到2080年,珊瑚的漂白很可能在春季的大多数礁石上开始,而不是夏末,而对于某些低纬度珊瑚礁来说,全年的漂白风险预计将是很高的,而不管是否努力减轻有害的温室气体。通过确定地球的礁区域的风险最低,我们的结果将优先考虑限制未来珊瑚礁生物多样性损失的努力。
未来珊瑚漂白的空间和时间模式不确定,阻碍了全球保护的努力,以保护珊瑚礁免受气候变化的影响。我们对海洋变暖的日常预测的分析确立了本世纪全球珊瑚礁的严重漂白风险的持续性,年度持续时间,并确定了至关重要的浮雕。我们表明,低纬度珊瑚区域最容易受到热应力的影响,并且会因缓解气候而几乎没有缓解。到2080年,珊瑚的漂白很可能在春季的大多数礁石上开始,而不是夏末,而对于某些低纬度珊瑚礁来说,全年的漂白风险预计将是很高的,而不管是否努力减轻有害的温室气体。通过确定地球的礁区域的风险最低,我们的结果将优先考虑限制未来珊瑚礁生物多样性损失的努力。
人工智能是珊瑚礁遥感界令人兴奋的技术前沿,尤其是用于绘制和检测珊瑚礁环境航拍图像特征的机器学习算法的出现。机器学习算法在环境遥感应用中得到了广泛应用,这些应用主要基于三项技术进步。首先,自 20 世纪 60 年代末首次收集地球观测图像以来,遥感图像的空间分辨率逐步提高。现在在珊瑚礁环境中可以看到更详细和更小的特征。值得注意的是,无人机平台广泛用于在珊瑚礁上空低空收集图像,使单个珊瑚清晰可见。其次,收集的图像比以往任何时候都多。“大数据革命”是指地球观测图像捕获量增加的现象,这为人工智能识别环境模式和趋势提供了信息。全球存储库现在不断更新,以提供用于观察珊瑚礁的实时卫星图像,这些图像通常可免费下载。现在有大量基于图像的信息可用于训练和评估从上方解译珊瑚礁的算法。第三,计算技术的进步使得配备快速运算单元的低成本机器得到广泛应用,特别是通过虚拟处理设施。这为图像分析的数值方法开辟了空间,包括几类机器学习方法。总的来说,这三项进步从根本上改变了遥感界解译图像的方式,对珊瑚礁管理者具有重要意义。机器学习算法采用与大多数商业图像解译软件根本不同的方法,它使用数据和期望结果来生成一个模型,将一个转化为另一个(Domingos,2015)。通过不断调整通过接触训练数据集而建立的数学和逻辑模型,机器学习算法以类似于学习的方式识别模式和趋势。在这里,我们概述了机器学习算法在珊瑚礁环境中的两种不同应用,然后考虑它们未来对珊瑚礁管理者的用途:1. 空间连续测绘的栖息地分类,2. 检测珊瑚礁环境中的离散特征。
这项新计划更好地解释了新的保护方法。该计划对珊瑚病干预措施进行了相对较高的阐述,相关方可以期待在佛罗里达州多方面的 SCTLD 响应小组目前正在制定的计划中对该主题以及与珊瑚病相关的所有事项进行更详细的处理,该小组由一群珊瑚礁管理人员、科学家和保护从业者组成,他们正在合作应对 SCTLD。珊瑚礁修复在气候计划中受到的关注相对较少,但修复技术的种类及其成功率正在增长,而对它们的需求在过去十年中急剧增加。新一代修复工作正在进行中,佛罗里达群岛国家海洋保护区 (FKNMS) 的“任务:标志性珊瑚礁”和干龟岛国家公园和比斯坎国家公园以及克里斯汀雅各布斯珊瑚礁生态系统保护区 (Coral ECA) 的积极修复工作正在加紧进行。除了这些针对特定管辖区的规划工作外,珊瑚礁管理界还将于 2021 年启动针对佛罗里达珊瑚礁的生态系统范围的修复规划工作。
未来珊瑚漂白的空间和时间模式不确定,阻碍了全球保护的努力,以保护珊瑚礁免受气候变化的影响。我们对海洋变暖的日常预测的分析确立了本世纪全球珊瑚礁的严重漂白风险的持续性,年度持续时间,并确定了至关重要的浮雕。我们表明,低纬度珊瑚区域最容易受到热应力的影响,并且会因缓解气候而几乎没有缓解。到2080年,珊瑚的漂白很可能在春季的大多数礁石上开始,而不是夏末,而对于某些低纬度珊瑚礁来说,全年的漂白风险预计将是很高的,而不管是否努力减轻有害的温室气体。通过确定地球的礁区域的风险最低,我们的结果将优先考虑限制未来珊瑚礁生物多样性损失的努力。
抽象的珊瑚礁是至关重要的海洋生态系统,面临着气候变化和人类活动的前所未有的威胁。珊瑚移植是一种常用的恢复技术,但是在这些移植的珊瑚中,很少有关于微生物动力学的研究。本研究旨在阐明关岛皮蒂礁中与移植珊瑚有关的细菌网络。数据侧重于主要的礁石分类单元,porites cylindrica和porites lobata。根据时间和位置比较珊瑚中存在的细菌家族。这项研究利用中心性来了解细菌网络的结构和动力学,揭示了促进微生物群落之间相互作用的细菌家族。特征向量的中心性揭示了网络稳定性的贡献者以及健康和疾病的可能指标的影响。高照明进一步分析和与数学分析的联系,结果表明,在转移期内,细菌具有较高的中间和特征向量中心。
热带浅水珊瑚礁,是所有海洋栖息地中最生物的生物多样性,受到气候变化和其他人类压力源的累积影响的全球威胁(图1)。a〜1.5°C在工业前水平以上的高温将引起近似〜2040的近乎珊瑚漂白和近距离[1],而2100最终预测的是2100最终的预测,最终可能是最有可能的场景 - 几个人类和珊瑚世代[2] [2]。试图在本世纪中保护尽可能多的珊瑚礁是一项全球义务,对于紧密连接的两组价值观。首先,保护珊瑚礁的内在价值是其自身的道德责任[3],并且通过《生物多样性公约》等全球性侵害所构成。第二,珊瑚礁每年向数亿人提供3750亿美元的货币和非货币价值[1]。它们有助于沿海保护,就业和收入,来自旅游,捕鱼和水库贸易,以及蛋白质,文化,精神和娱乐价值[4]。国际协议,例如Kunming-Montreal全球生物多样性框架设定了针对预防和逆转生态系统的损失的目标。但是,对于珊瑚礁,除非找到新的新解决方案和实施已知解决方案的意愿,否则这些目标将变得无法达到影响[5]。在这里,我们确定了三种指导原则,以优先考虑研究和创新珊瑚礁和依赖生计。首先,需要开放的合作来充分代表大约100个中低收入国家的研究需求,这些国家是地球上最生物多样性珊瑚礁的管家。在其国家研究的重点和主要由高收入国家进行的许多研究之间存在很大的差异[6]。数据,信息和知识需要共同生成并自由交换以开发和应用区域解决方案[7]。第二,珊瑚礁保护必须集中于开发可扩展,自我维持的解决方案,并以与可用融资相吻合的成本(还考虑通过不行动来考虑丢失生态系统服务的成本)[8]。第三,尽管下面提出的研究主题是在未来二十年内设定的,但这些已确定的解决方案将需要随着时间的推移而进行调整,并且现在还必须开始研究为超过2050年以后的未确定未来做准备。立即填补关键知识空白是必不可少的,因为生态适应和可扩展管理干预措施的实施将需要数十年,并且温度压力的增加将
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从佛罗里达群岛到印度洋-太平洋岛屿,浅水珊瑚礁对于健康、有弹性的沿海社区、生态系统和经济至关重要。繁荣的珊瑚礁提供关键服务,包括渔业、旅游和休闲机会,以及强大的海岸线保护,免受海浪、风暴和洋流的侵袭,仅在美国,每年珊瑚礁的价值就高达 34 亿美元 ( 1-2 )。珊瑚礁通过这些服务保护生命、财产和企业,并为 25% 的海洋物种提供栖息地 ( 3 )。因此,珊瑚礁的影响是深远的——无论是内陆还是外海。目前,珊瑚礁正面临着许多全球和地方压力,例如海洋温度升高、海洋酸化、不可持续的捕捞、沿海开发、采掘和休闲用途、污染、营养物输入、雨水径流、沉积和入侵物种。这些压力因素单独和累积起来都会降低珊瑚礁抵抗和从干扰中恢复的能力,如大规模白化、疾病爆发和风暴事件,而据预测,随着全球变暖,这些干扰将会增加 ( 4 )。