珊瑚礁光暈或使全球珊瑚遠(yuǎn)程健康檢查成為可能

從珊瑚礁的上方看，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些令人困惑的東西:珊瑚礁被大片干凈的白色沙子包圍著。珊瑚礁光環(huán)時(shí)不時(shí)地在礁石上閃爍，就像圣誕樹(shù)上的彩燈，與季節(jié)、溫度、風(fēng)或水的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有明顯的關(guān)系。更奇怪的是，許多光暈可以同時(shí)改變大小，幾乎就像珊瑚礁在呼吸。近日中國(guó)生物多樣性保護(hù)保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)（中國(guó)綠發(fā)會(huì)、綠會(huì)）海洋組在國(guó)際期刊獲悉一篇關(guān)于珊瑚礁光暈的研究顯示，珊瑚礁光暈可能使全球珊瑚遠(yuǎn)程健康檢查成為可能。現(xiàn)將此文整理編譯如下，供讀者參考。

圖片：佛羅里達(dá)群島珊瑚礁周圍的光暈。圖源: Google Earth Pro./Phys.org

珊瑚礁光暈，也被稱為放牧光環(huán)或沙暈，是圍繞珊瑚斑礁的裸露沙質(zhì)海底帶。根據(jù)夏威夷大學(xué)海洋與地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(SOEST)的研究人員最近發(fā)表的一項(xiàng)研究，這些從衛(wèi)星圖像上清晰可見(jiàn)的特征，可能為了解世界各地的珊瑚礁健康狀況提供了一個(gè)窗口。

幾十年來(lái)，科學(xué)家們一直主要是在熱帶地區(qū)觀察珊瑚礁光暈，并將珊瑚礁光暈解釋為魚類和無(wú)脊椎動(dòng)物存在的結(jié)果，這些生物通常躲在一片珊瑚中，冒險(xiǎn)出去吃覆蓋在周圍海床上的藻類和海草。但是出于對(duì)捕食者的恐懼，使這些小動(dòng)物盡量靠近安全的珊瑚礁，并專注于吃附近的海洋植物。

在最近發(fā)表的一項(xiàng)研究中，由SOEST夏威夷海洋生物研究所教授伊麗莎白·馬丁(Elizabeth Madin)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組分析了20世紀(jì)60年代全球各地的高分辨率衛(wèi)星圖像和歷史航拍圖像。他們記錄了熱帶地區(qū)以外海草“珊瑚礁”周圍光環(huán)，并揭示了珊瑚礁光環(huán)變化、合并和持續(xù)存在的時(shí)間尺度。

伊麗莎白·馬丁說(shuō):“我們發(fā)現(xiàn)，在世界各地的珊瑚礁上出現(xiàn)的一種迷人的現(xiàn)象——珊瑚礁光暈，比我們預(yù)期的要普遍得多。它們非常有活力，光暈的大小可以在相對(duì)較短的時(shí)間尺度內(nèi)發(fā)生變化，大約是幾個(gè)月的時(shí)間。我們通過(guò)航空?qǐng)D像可以追溯到的最長(zhǎng)時(shí)間是最近半個(gè)世紀(jì)。”

圖片：珊瑚礁光暈在全世界都可見(jiàn)。 圖源：Elizabeth Madin et al, 2022 via Google Earth Pro.

解碼健康指標(biāo)

珊瑚礁光暈與旨在保護(hù)捕食者和食草動(dòng)物物種免受過(guò)度捕撈的海洋保護(hù)區(qū)有關(guān)。此前發(fā)表于《生物科學(xué)與生態(tài)學(xué)和進(jìn)化前沿》的研究表明，珊瑚礁光暈的存在是捕食者（或食草動(dòng)物）從捕魚中恢復(fù)的一個(gè)潛在指標(biāo)，而珊瑚礁光暈的大小可能是食草動(dòng)物恢復(fù)的指標(biāo)。

伊麗莎白·馬丁說(shuō):“一旦我們能夠解碼光暈給我們提供的關(guān)于珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的線索，特別是關(guān)于植物和魚食性珊瑚礁魚類種群的健康狀況，我們將計(jì)劃開(kāi)發(fā)一種工具，使科學(xué)家、珊瑚礁管理人員、保護(hù)從業(yè)者和其他人能夠遠(yuǎn)程調(diào)查珊瑚礁，并了解它們是如何運(yùn)作?！?/p>

“這種方法永遠(yuǎn)不會(huì)完全取代水下珊瑚礁監(jiān)測(cè)，但它可以提供關(guān)于珊瑚礁如何在更大的空間和時(shí)間尺度上生存的初步想法，比傳統(tǒng)水下調(diào)查可能達(dá)到的結(jié)果要多得多?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)還剛剛完成了一種人工智能算法的開(kāi)發(fā)，該算法將從大量衛(wèi)星圖像中發(fā)現(xiàn)和測(cè)量光暈所需的時(shí)間從幾天縮短到幾分鐘。他們還在探索世界各地的捕食者數(shù)量如何影響光暈的存在和大小。目前，他們正在測(cè)試光暈發(fā)展和大小變化背后的機(jī)制。

伊麗莎白·馬丁說(shuō):“所有這些信息將幫助我們使用光暈作為基礎(chǔ)，我們希望這將是一個(gè)有價(jià)值的、自由訪問(wèn)和獲取的、全球相關(guān)的珊瑚礁健康評(píng)估工具?！?/p>

原文參看：https://phys.org/news/2022-10-reef-halos-enable-coral-telehealth.html

編譯：Sara
審核：Lucy

編輯：Pierre