Болезнь потери ткани каменистых кораллов проявляется в виде поражений некротической ткани, которые распространяются по колониям кораллов, оставляя после себя мертвые коралловые скелеты. С 2014 года это очень вирулентное заболевание способствовало значительному сокращению численности кораллов, образующих рифы, во Флориде, затронув более 20 видов кораллов. Потребность в широкомасштабном мониторинге рифов и новых исследованиях крайне важна для стратегий смягчения последствий болезней. Однако все различные методы, используемые в настоящее время, требуют индивидуальной оценки и часто полагаются на визуальные оценки дайверов в полевых условиях.
Недорогой и быстрый трехмерный метод помогает ученым получить представление о динамике малоизученной болезни потери ткани каменистых кораллов на уровне колоний и сообществ. Исследователи из Океанографического института отделения гавани Атлантического университета Флориды адаптировали фотограмметрию «Структура из движения» (SfM) для создания 3D-моделей для отслеживания прогрессирования поражения и воздействия на больные колонии кораллов. Объединив традиционные опросы дайверов и трехмерное отслеживание судьбы колоний, команда определила воздействие болезней на коралловые колонии на исследовательских участках по всей юго-восточной Флориде на рифе Сент-Люси, Юпитере, Палм-Бич и Лодердейл-бай-зе-Си.
Результаты исследования, опубликованные в PLOS One, продемонстрировали, что распространенность болезни потери ткани каменистых кораллов значительно варьировалась в зависимости от местоположения, но не во времени. Участки Сент-Люси-Риф и Лодердейл-бай-зе-Си сильно пострадали от коралловых болезней, в то время как на исследовательских участках в Юпитере и Палм-Бич заболеваемость была ниже. Самые высокие показатели заболеваемости, наблюдаемые в этом исследовании, составляли от 21 до 43 процентов на рифе Сент-Люси. Тем не менее, ни одно из мест не достигло самых высоких зарегистрированных значений распространенности заболевания в 60 процентов, наблюдаемых недалеко от Майами в 2014 году.
"Весной 2018 года мы наблюдали увеличение распространенности болезни, что было, честно говоря, неожиданно. Показатели распространенности других описанных заболеваний кораллов, таких как синдром белой полосы, белая полоса, черная полоса и белая оспа, часто увеличиваются в течение лета. несколько месяцев по мере повышения температуры воды», - сказал Джошуа Д. Восс, доктор философии, старший автор, адъюнкт-профессор в FAU Harbour Branch и исполнительный директор Совместного института океанических исследований, исследований и технологий NOAA. «Распространенность болезни потери ткани каменистых кораллов, по-видимому, не имеет сильной положительной корреляции с температурой, как это наблюдалось для других болезней кораллов, но необходимо дополнительно изучить потенциальные кофакторы окружающей среды, которые могут способствовать распространению болезни."
Результаты исследования также показали, что общая площадь колонии и площадь здоровой ткани в колониях, отслеживаемых судьбой, со временем значительно уменьшились, что отражает количество тканей кораллов, потерянных из-за болезни. Однако сами очаги болезни не менялись в размере с течением времени и не коррелировали с общей площадью колонии. Эти результаты показывают, что целенаправленное вмешательство в более крупные колонии может максимизировать сохранение кораллового покрова.
"Поскольку болезнь потери ткани каменистого коралла представляет собой прогрессирующую и некротическую инфекцию, площадь потери ткани или доля потери ткани могут представлять собой более важные показатели для количественной оценки тяжести инфекции, а не площади или процента поражения болезнью. пораженной ткани», - сказал Ян Комбс, ведущий автор исследования и недавний магистр медицины. окончил лабораторию Восса в FAU Harbour Branch. «Традиционные исследования кораллов в сочетании с 3D-фотограмметрией могут дать более глубокое представление о пространственно-временной динамике и влиянии заболеваний кораллов на отдельные колонии и коралловые сообщества, чем исследования или визуальные оценки прогрессирования заболевания."
С 2014 года на коралловом рифе Флориды произошла непрекращающаяся вспышка недавно описанного заболевания кораллов, ответственного за массовую гибель кораллов в тропической части Западной Атлантики. Заболевание впервые появилось летом 2014 года после дноуглубительных работ на участке Правительственный разрез в округе Майами-Дейд. В последующие годы увеличилось количество сообщений об инфекциях, вызываемых болезнью потери ткани каменистых кораллов, и они распространились из округа Майами-Дейд вдоль Рифового тракта Флориды в более широкую тропическую часть Западной Атлантики. На сегодняшний день болезнь распространилась на север до северной оконечности кораллового рифа Флориды в округе Мартин и на юг до Драй-Тортугас в округе Монро, с дополнительными вспышками, наблюдаемыми как минимум на двенадцати территориях в тропической части Западной Атлантики.
Конечная цель этой работы - расширить широкое применение этого и подобных методов для улучшения дизайна, реализации и успеха мер вмешательства, смягчения последствий и управления коралловыми болезнями.
«Количественные 3D-подходы, такие как метод, который мы использовали, могут улучшить наше понимание экологии и воздействия болезней кораллов на экосистемы коралловых рифов, а также могут помочь в выборе колоний в будущих стратегиях борьбы с болезнями», - сказал Восс. «Мы будем использовать эту информацию, чтобы оптимизировать наши усилия по замедлению вспышек заболеваний на юго-востоке Флориды и Драй-Тортугас».
Комбс сейчас работает биологом по экосистеме коралловых рифов в морской лаборатории и аквариуме Mote. Дополнительные соавторы исследования включают Майкла Студивана, доктора философии, выпускника докторской программы по интегративной биологии FAU и научного сотрудника Университета Майами CIMAS/NOAA AOML; и Райан Эккерт, доктор философии по интегративной биологии FAU. студент в лаборатории Восса.