Os recifes de coral oferecem a muitos peixes tropicais um local de refúgio com uma crosta vibrante - um refúgio das intensas pressões do mar - proporcionando uma oportunidade de proteção, nutrição e até reprodução. À mercê do aquecimento do oceano devido às mudanças climáticas, os recifes estão experimentando eventos de branqueamento de corais mais frequentes e prejudiciais, deixando os peixes (e outros habitantes do oceano) com acomodações estéreis em áreas antes repletas de vida.

Pesquisa publicada esta semana em Sensoriamento Remoto em Ecologia e Conservação emprega uma nova abordagem de combinação de modelos de paisagem marinha bidimensionais e tridimensionais detectados remotamente para identificar com mais precisão a estrutura complexa do recife, e as populações de peixes que vivem dentro delas. A criação de métodos espaciais precisos e com boa relação custo-benefício para identificar "pontos críticos" costeiros é uma etapa essencial na criação de planos de gestão eficazes para a proteção e conservação marinha.

"Mapear e valorizar áreas de recifes que representam pontos importantes de biodiversidade são importantes para as comunidades costeiras que dependem de populações saudáveis ​​de peixes de recife para alimentação, turismo e cultura. Esta informação pode ajudar a informar as ações de gestão urgentemente necessárias para sustentar recifes saudáveis ​​e comunidades costeiras saudáveis, "disse a líder de pesquisa Lisa Wedding, Pesquisador associado do Stanford Center for Ocean Solutions e recentemente nomeado professor associado da Universidade de Oxford, Escola de Geografia e Meio Ambiente.

Para uma descrição mais precisa desses habitats subaquáticos, a equipe adotou uma abordagem multifacetada. Para informar seus modelos, os mergulhadores realizaram pesquisas visuais subaquáticas padrão de peixes em 625 locais de estudo de transectos ao longo das principais ilhas do Havaí, calculando o tipo e o comprimento de cada espécie de peixe vista. Esses locais próximos à costa variaram em tipos de habitat (como recifes de coral e leitos de ervas marinhas), esforços de conservação marinha (estudo de áreas dentro e fora de áreas marinhas protegidas) junto com impactos humanos mistos e exposições costeiras.

Eles então aproveitaram os dados de satélite para criar mapas de habitat 2-D em cada local. Embora amplamente usado no passado, usar dados de satélite 2-D para mapeamento de recife de coral tem limitações, já que apenas áreas planimétricas (ou horizontais) de habitats são consideradas, em vez da estrutura 3-D complexa total. No caso dos recifes de coral, elaboradas configurações de habitat indicam maior potencial para a biodiversidade, um indicador principal de um ecossistema saudável.

A equipe recorreu a uma tecnologia chamada detecção e alcance de luz (LiDAR), uma ferramenta de sensoriamento remoto que usa luz na forma de um laser pulsado para medir distâncias variáveis. Isso permitiu que eles criassem modelos 3-D, trazendo à vida a verdadeira complexidade do fundo do mar do recife de coral. Equipado com essas informações, os pesquisadores foram capazes de criar modelos preditivos da comunidade de peixes de recife, com base nos dados de habitat coletados. Surpreendentemente, o modelo mais eficaz foi uma combinação dos dados de satélite LiDAR 2-D e 3-D, que previu com mais precisão a diversidade de peixes de recife de coral, biomassa e densidade.

"Descobrimos que a caracterização 2-D do fundo do mar não captura as relações intrincadas entre os recifes e as comunidades de peixes, e a aplicação de LiDAR neste trabalho ajuda a avançar a teoria da ecologia da paisagem marinha e sua aplicação na terceira dimensão, "disse Casamento.

A ecologia da paisagem marítima é uma ciência aplicada emergente que se concentra na compreensão das consequências dos padrões espaciais no oceano e é o tema de um novo livro, Seascape Ecology , editado por Simon J. Pittman, coautoria de Lisa M. Wedding, e publicado pela Wiley.

Os pesquisadores também observaram que as áreas marinhas protegidas apresentam maior diversidade e biomassa de peixes. Significa que a gestão da pesca desempenha um papel fundamental na conservação marinha e não deve ser negligenciada. Isso também sugere que a criação de áreas marinhas protegidas onde existem estruturas de recife 3-D complexas pode ser fundamental para o estabelecimento de ecossistemas oceânicos mais resistentes, capaz de se recuperar mais rapidamente de eventos futuros de branqueamento ou outras forças prejudiciais.

"Compreender a paisagem marítima de uma perspectiva 3-D oferece um grande potencial para avançar nosso conhecimento sobre os recifes de coral, "Disse Wedding." O sensoriamento remoto LiDAR nos permite capturar a intrincada estrutura vertical 3-D dos recifes de coral e entender onde os habitats têm alto valor de conservação para informar os esforços de planejamento futuro dos oceanos. Nossa pesquisa apóia o projeto de áreas marinhas protegidas nesses locais, que deve ser uma prioridade de gerenciamento, já que a complexidade do habitat pode aumentar a resiliência e a recuperação do recife. "

Esperando ansiosamente, o Stanford Center for Ocean Solutions planeja colaborar com a University of Oxford e a Arizona State University para expandir essa nova abordagem de sensoriamento remoto para mapear o risco e a resiliência dos recifes de coral em Palau. A técnica apóia o manejo de espécies mais resistentes e fornece uma abordagem mais rápida para monitorar a saúde dos recifes de coral, permitindo que os gerentes aloquem melhor os recursos para eventos de branqueamento e recuperação de corais.