Investigadores de la Scripps Institution of Oceanography e ingenieros de UC San Diego han utilizado un nuevo software de imágenes para detectar una recuperación dramática después de un evento de blanqueamiento en los arrecifes que rodean el remoto Atolón Palmyra en el Pacífico tropical. La investigación fue publicada el 5 de abril en arrecifes de coral .
En 2015, Palmyra experimentó el agua más cálida en la historia registrada, lo que provocó un evento de blanqueo generalizado que afectó a más del 90 por ciento de los corales que rodean la isla. Los investigadores descubrieron que a pesar del blanqueamiento generalizado, la mayoría de los corales se recuperaron, con menos del 10 por cientomuriendo.
Las conclusiones se basan en un monitoreo integral de los arrecifes y proporciona observaciones más precisas de cómo los arrecifes están cambiando con el tiempo. Los investigadores utilizaron un conjunto de datos a largo plazo de miles de imágenes de la misma área de arrecifes recolectadas durante ocho años.Estas imágenes se unieron usando un software personalizado para crear mosaicos de fotos en 3D del ecosistema, una representación virtual de los corales.La tecnología fue desarrollada por el equipo 100 Island Challenge, un grupo colaborativo de ecólogos e ingenieros marinos que utilizan la última tecnología para monitoreararrecifes de coral alrededor del mundo.
"Esta imagen proporciona una forma de volver al medio ambiente en un mundo virtual", dijo Mike Fox, autor principal y postdoctorado en la Institución Oceanográfica Woods Hole, quien completó la investigación como estudiante de doctorado en Scripps ".nos permite traer el arrecife nuevamente al laboratorio "
Los investigadores combinaron esta tecnología de imágenes con un nuevo software de visualización personalizado, VisCore, que permite a los usuarios reexaminar las miles de fotografías que comprenden los mosaicos. VisCore tomó más de 15,000 imágenes por cada área de 10 metros cuadrados de arrecife de coral yluego procesó los datos para convertir las imágenes en un mapa 3D en el que los usuarios pueden sumergirse en la realidad virtual.
The 100 Island Challenge literalmente desbloqueó otra dimensión para Viscore al reunir un equipo de investigación altamente interdisciplinario, para crear los datos, algoritmos y herramientas que ahora permiten a los científicos explorar virtualmente los arrecifes en el laboratorio; viajar en el tiempo virtualmente de un año a otroaño; para rastrear el crecimiento y el declive de las colonias individuales; y para estudiar las relaciones espaciales y temporales a través del arrecife.
El proyecto fue posible al reunir a investigadores de Scripps y la Escuela de Ingeniería Jacobs en UC San Diego con un profundo compromiso con el proyecto, dijo Falko Kuester, profesor de ciencias de la computación e ingeniería estructural en UC San Diego.
"Queremos darle voz a los arrecifes de coral, contar sus historias e involucrar a las partes interesadas para protegerlos", dijo.
Cientos de videos que generaron los investigadores están disponibles en YouTube para su visualización pública.
"El programa nos dio la oportunidad única de volver a visitar virtualmente cada una de nuestras inmersiones y examinar el arrecife con un nuevo enfoque", dijo Fox. "Cuando 'volvimos a sumergirnos en las imágenes, nos dimos cuenta de que el blanqueamiento eraincluso peor de lo que recordamos cuando en realidad estábamos buceando en el arrecife recolectando datos "
Junto con la documentación del blanqueamiento, los investigadores pudieron monitorear de cerca la recuperación de los corales. Al observar los fotomosaicos del arrecife después del evento de blanqueamiento, Fox y el equipo documentaron el crecimiento en una especie importante que forma arrecifes, las algas coralinas crustosas. Esta alga ayuda a mantenerarrecifes juntos y pueden alentar el asentamiento de corales juveniles.
En áreas donde el coral murió y estaba cubierto de algas que sofocan los arrecifes, los investigadores vieron que en aproximadamente un año estas algas fueron reemplazadas por el coralino rosado y crustoso. Esto se debe en parte a la salud del ecosistema más grande, ya que Palmyra es robustapoblaciones de peces herbívoros que pueden controlar el crecimiento destructivo de algas.
El seguimiento de estos procesos de recuperación en colonias de corales específicas a lo largo del tiempo les da a los investigadores una comprensión más profunda de cómo los corales individuales, y el arrecife más grande del que forman parte, están lidiando con el estrés ambiental en la era del cambio climático influenciado por los humanos.
Tradicionalmente, los cambios en los arrecifes de coral se midieron con muestreo transversal, en el cual los buzos registran observaciones a lo largo de una línea específica a través del arrecife.
"Es como tratar de medir el crecimiento de la población nacional yendo a una ciudad aleatoria de los Estados Unidos y preguntando a las personas si tuvieron un hijo", dijo Stuart Sandin, un investigador de Scripps que es coautor del artículo y cofundador de 100 IslandDesafío: "No vas a mostrar la imagen más grande"
Con los mosaicos de arrecifes y la precisión precisa de VisCore, los científicos del coral pueden observar las señales demográficas en un área extensa. La naturaleza específica de la colonia de los datos proporciona más precisión y, al igual que el seguimiento del crecimiento de la población en un país, puede mostrartendencias nacionales.
"Utilizando una combinación de tecnología novedosa y enfoques más tradicionales, nuestro equipo pudo demostrar que los arrecifes de Palmyra no sufrieron el mismo destino que muchos otros arrecifes durante el reciente evento mundial de blanqueamiento", dijo Jen Smith, investigadora de Scrippsy autor principal del artículo, y cofundador de 100 Island Challenge. "A pesar del calentamiento extremo, los corales pudieron recuperarse sin experimentar una mortalidad generalizada. Estos hallazgos ciertamente proporcionan un contrapunto importante a la disminución general de la salud de los arrecifes que se informa a nivel mundial."
Esta investigación fue financiada por generosas donaciones de la Fundación de la Familia Scripps, la Familia Bohn, la familia Wilson, Marcia Grand y varios otros donantes anónimos a los laboratorios Smith y Sandin entre 2009-2018.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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