亚利桑那州立大学 亚利桑那州立大学全球航空观测站在北毛伊岛海岸执行测绘任务
学分:全球发现和保护科学中心 珊瑚礁是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一，据估计支持着25%的海洋物种
这些生物丰富的生态系统受到多重压力的威胁，从气候变化导致的海洋温度变暖，到沿海开发造成的水污染增加
根据目前的估计，到2050年，世界上75%的珊瑚礁可能面临严重威胁
科学家们普遍认为，必须立即采取目标明确的行动，为子孙后代保护珊瑚礁
然而，如果不清楚活珊瑚在哪里发现，管理和保护努力充其量只能是受到阻碍，最坏的情况是无效
先前评估活珊瑚覆盖面的工作受到现有监测方法固有的技术限制的制约
例如，详细的实地调查在地理上受到限制，而卫星无法以足够详细的分辨率跟踪珊瑚，以进行多种类型的管理活动
然而，航空技术可以在一次调查中收集大量连续的高分辨率数据，从而提供对珊瑚健康和范围的洞察
如果得到的地图可以显示活珊瑚的位置，那么就可以制定具体的策略来保护、保护和恢复它们
一个关键的例子是夏威夷群岛，它是自然世界的象征，也是当今珊瑚礁生态系统面临的压力
沿海开发导致了沉积、水载污染物和珊瑚礁移除等热点，而渔业和其他资源利用导致珊瑚礁复原力下降
受全球气候变暖的驱动，海洋热浪也周期性地席卷夏威夷群岛，其中2015年和2019年的珊瑚漂白事件是最近的一次
2015年的事件造成了广泛的珊瑚死亡，但珊瑚丧失或抵抗的地理范围仍知之甚少，就像世界各地的珊瑚礁地区一样
利用亚利桑那州立大学全球发现和保护科学中心(GDCS)的研究人员开发的一种新的空中绘图方法，活珊瑚的地理分布首次被量化为横跨夏威夷主要岛屿的16米(51英尺)的水深
这项研究发表在今天的《国家科学院院刊》(PNAS)上
“我们首次对一个大群岛进行了测绘，以确定珊瑚在夏威夷水域的位置，尽管反复出现热浪和沿海发展问题，”该研究的主要作者、GDCS主任格雷戈·阿斯纳说
“合作伙伴组织需要这些基本信息来推动更具成本效益的保护、恢复活动和公众参与
" 测绘数据是由亚利桑那州立大学全球航空观测站收集的，这是一个由阿斯纳和他的团队开发的基于飞机的实验室，拥有先进的地球测绘技术
通过结合激光制导成像光谱学和人工智能，新方法揭示了海洋表面下珊瑚礁前所未有的景象
这些地图显示了活珊瑚存活的地方以及退化珊瑚礁的区域
“夏威夷珊瑚礁生态系统内部和之间的活珊瑚覆盖物的操作制图为管理者和政策制定者提供了更好地解决珊瑚礁保护、复原和恢复问题的机会，”夏威夷水生资源部门负责人和该研究的合著者布莱恩·尼尔森说
“有了这些新地图，我们可以更好地保护我们所拥有的东西，同时专注于改善珊瑚和依赖珊瑚的无数物种的条件
" 该小组对活珊瑚的测绘与沿海和海洋活动的地理空间信息相结合，并使用计算机算法来估计哪些因素最接近预测珊瑚目前在夏威夷珊瑚礁上的位置
分析结果显示，近岸发展与活珊瑚有着重大的负面关系
美国国家海洋和大气管理局的合著者贾米森·戈夫说:“以前从未有过如此详细和概括的活珊瑚图像。”
“这些发现是制定基于地点的养护和管理战略的基础，以促进珊瑚礁的持久性，并减轻夏威夷珊瑚的进一步损失
" 新的绘图方法还指出了珊瑚对人类驱动的环境压力表现出复原力的区域
这些珊瑚生存区，被认为是“避难所”，表明一些珊瑚和一些地点更有弹性，因此是加强珊瑚保护的主要地点
对珊瑚存活情况的进一步了解也可能改变珊瑚是否会在当前和未来的海洋气候中存活的预测
阿斯纳说:“我们正试图在科学技术方面取得重大进展，直接解决珊瑚礁保护和管理的挑战，从夏威夷群岛开始。”
“我们希望这些成果将促进社区、环境管理者和民选官员之间的讨论，否则，我们将继续失去眼前的珊瑚礁
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