Коралловый риф Флориды характеризуется низким чистым приростом карбонатов.

Oct 21, 2023

Том 12 научных докладов, Номер статьи: 19582 (2022) Цитировать эту статью

1333 Доступа

3 цитаты

108 Альтметрика

Подробности о метриках

Среда обитания на коралловых рифах создается, когда производство карбоната кальция кальцинаторами превышает удаление в результате физической и биологической эрозии. Исследования карбонатного баланса предоставляют средства количественной оценки действий различных сообществ морских видов, изменяющих структуру, для определения чистого производства карбонатов - единого показателя, который отражает устойчивость среды обитания рифов. В этом исследовании баланс карбонатов был рассчитан для 723 участков Флоридского рифового тракта (FRT) с использованием демографических данных о бентосном покрове и рыбах-попугаях из Национальной программы мониторинга коралловых рифов NOAA, а также топобатиметрии LiDAR с высоким разрешением. Результаты подчеркивают эрозионное состояние большинства исследуемых участков с тенденцией к более уязвимой среде обитания в северной части FRT, особенно в регионе Юго-Восточной Флориды (- 0,51 кг CaCO3 м-2 в год-1), который находится в непосредственной близости от городские центры. Детальное сравнение типов рифов показывает, что рифы в средней части канала Флорида-Кис имеют самую высокую чистую добычу карбонатов (0,84 кг CaCO3 м-2 в год) и указывает на то, что эти рифы могут быть препятствием для развития рифов во всем регионе. В этом исследовании сообщается, что рифы Флориды, особенно их физическая структура, находятся в состоянии чистой эрозии. Поскольку эти рифы теряют структуру, экосистемные услуги, которые они предоставляют, будут уменьшаться, что означает важность усиления защиты и усилий по управлению, чтобы компенсировать эти тенденции.

Коралловые рифы являются одной из самых биологически разнообразных экосистем1,2; они поддерживают множество экосистемных услуг (например, защита прибрежных волноломов, коммерческое рыболовство, туризм) и являются важными источниками дохода для местной экономики3. Флоридский рифовый массив (FRT) является одним из наиболее экономически важных рифов в мире, его оценочная стоимость превышает 8,5 миллиардов долларов США4. Большая часть функциональности и экоуслуг коралловых рифов зависит от сложной трехмерной структуры рифового каркаса5.

Рост каркаса рифа и его сохранение во времени являются функцией баланса между кальцификацией (биологическое осаждение карбоната кальция [CaCO3]) и распадом, перераспределением и растворением CaCO3 в результате физической и биологической эрозии. Склерактиновые кораллы часто являются основной движущей силой роста и нарастания рифов6. В здоровых рифовых системах баланс между силами кальцинирования и биоразрушения имеет тенденцию благоприятствовать чистому накоплению рифов, а вместе с ним и положительному росту рифов7.

Несмотря на ограниченный рост рифов за последние 3000 лет, FRT сохранял большинство функций экосистемы вплоть до конца двадцатого века из-за высокого регионального кораллового покрова8. За последние десятилетия многочисленные местные и глобальные стрессоры способствовали деградации FRT, но болезни и смертность, вызванная обесцвечиванием, были основными причинами гибели живых кораллов9,10,11,12. Коралловый покров на рифах внешнего шельфа региона невелик (обычно < 5%) в регионе, но некоторые рифы ближе к берегу сохранили более высокий коралловый покров и продемонстрировали устойчивость к периодическим явлениям обесцвечивания13,14,15,16.

Эти недавние тенденции привели к двум ключевым вопросам. Во-первых, как потеря живых кораллов на всем протяжении FRT повлияла на рост/утрату рифового каркаса? Во-вторых, каковы последствия потери живых кораллов во всем регионе для чистого производства карбонатов в будущем?

Здесь мы представляем современные темпы нарастания карбонатов и биоэрозии рифов, измеренные на 723 участках коралловых рифов по всему FRT с использованием модифицированного подхода ReefBudget17 (рис. 1). Это представляет собой крупнейшую оценку пространственных тенденций в производстве карбонатов рифов в нескольких биогеографических регионах (n = 3), субрегионах (n = 4) и типах рифов на FRT, а также крупнейшую оценку состояния рифов, когда-либо проводившуюся для ФРТ. Это исследование имеет серьезные последствия для дальнейшего предоставления ключевых экосистемных услуг, предоставляемых коралловыми рифами, таких как защита от штормов и повышения уровня моря, а также коммерческого и любительского рыболовства на острове Флорида-Кис и в прибрежных районах южной Флориды.