Mezofotický korálový útes - Mesophotic coral reef - Wikipedia

A Mezofotické korálové útesy nebo mezofotický korálový ekosystém (MCE), původně z latinského slova mezo což znamená střední a foto což znamená světlo, je charakterizováno přítomností obou závislých na světle korál a řasy a organismy, které lze nalézt ve vodě s nízkou penetrací světla. Mezofotický korálový ekosystém (MCE) je nový široce přijímaný termín používaný k označení mezofotických korálových útesů, které kontrastují s jinými podobnými pojmy jako „hluboký korálový útes“ a „zóna soumraku“, protože tyto pojmy jsou někdy tak matoucí kvůli velkému množství zachycení mezi nimi.[1]

Obvykle rostou v tropických a subtropických vodách mezi 30 a 40 metry (130 stop) a až 150 metry (490 stop). Nejběžnějšími druhy na mezofotické úrovni jsou korály, houby a řasy. Rozsahy korálů se mohou překrývat Hlubinné korály ale vyznačují se přítomností zooxanthellae a jejich požadavek na světlo. Mohou být také považovány za součást mělkých vodních korálových ekosystémů a křížení druhů korálů mezi nimi je běžné. Předpokládá se, že tyto korály by mohly být použity jako zdroje pro opětovné nasazení mělkých druhů korálů,[2] ale nedávné analýzy ukazují, že mezofotické ekosystémy jsou jedinečnější, než se dříve myslelo a také ohrožovalo.[3] Nejstarší známé mezofotické korálové ekosystémy byly popsány ze švédského siluru,[4] takové ekosystémy jsou také známé z devonu.[5] Nejstarší mezofotické ekosystémy ovládané skleraktiniky jsou známy z triasu.[6][7]

Ekosystémové služby

MCE má ekosystémové služby to spojené s mělkou vodou korálového útesu. Mezi tyto ekosystémové služby patří: stanoviště ekonomicky a ekologicky důležitých druhů, potenciál pro cestovní ruch a obnovu mělké populace, objev nových základních látek a ochrana pobřeží. MCE poskytují základní útočiště pro ohrožené a nadměrně využívané druhy, což umožňuje druhům růst, udržovat rozmanitost a podporovat klíčové ekologické funkce. Výsledkem je, že MCE mohou pomoci při obnově mělkých útesů tím, že mladistvým poskytnou mělké oblasti. MCE hrají důležitou roli při udržování produkce ryb, protože většina ekonomických ryb je hluboce obecná a rozmnožuje se v hloubce 30 - 110 metrů. V Pulley Ridge, snapperi Red staví své hnízdo v hloubce 60-80 metrů a poskytují larvy mělkým útesům, jako je Florida Keys.[8][9]

Hrozby

MCE mají stejné hrozby s mělkými útesy, jako je bělení vodou a bouře, ale menší expozice než mělké. Navíc díky své hloubce a vzdálené poloze na moři poskytuje MCE velkou ochranu před přímým dopadem člověka, jako je odtok a nadměrný rybolov. Nadměrný rybolov v mělkých oblastech může vést k narušení trofické úrovně v MCE. Kromě toho může použití zařízení pro vylodění na dně způsobit fyzické poškození útesů a rozvířit sediment, který dusí korály a způsobí jejich smrt.[10] Změna klimatu je globální hrozbou pro celý ekosystém korálových útesů, jako jsou MCE. Způsobuje zvyšování povrchové teploty moře (efekt skleníku), okyselování oceánů a variabilitu teploty, která zahrnuje kolísání La Nina a El Nino.[8] Další hrozbou, kterou lze znepokojit, je průzkum ropy a zemního plynu a lhaní kabelů a potrubí.

Antropogenní poruchy ovlivňující MCE

MCE jsou citlivé na globální a místní antropogenní poruchy. Bylo navrženo, že MCE mohou být refugií z mnoha globálních a lokalizovaných antropogenních dopadů.[11][9] Toto ukládání do vyrovnávací paměti má hloubku i vzdálenost od břehové složky. Dále, jak se zvyšuje lidský tlak na korálové útesy,[12] MCE budou vystaveny většímu rušení. Načasování zvýšeného rušení se bude pravděpodobně lišit v závislosti na povodí oceánu a regionálních rychlostech oteplování, okyselování oceánů a místním růstu lidské populace. Toto lidské narušení je rozděleno do několika klasifikací:

Globální oteplování a tepelný stres

Období anomálně vysokých teplot během nejteplejší části roku mohou stimulovat bělení korálů a hromadnou úmrtnost a jsou považovány za jednu z největších existenčních hrozeb pro ekosystémy korálových útesů v mělkých vodách.[13] U MCE, které jsou vystaveny UML během období teploty teplé vody, může být jejich osud spojen přímo s mělkými vodními útesy. Protože mělké korály a MCE v této situaci sdílejí podobné teplotní profily, mohou být jejich limity tepelné tolerance (prahové hodnoty bělení) podobné.

Okyselení oceánu

Okyselení oceánu (OA) je obzvláště širokou hrozbou, které čelí všechny ekosystémy korálových útesů.[13] Výzkum dosud nehodnotil specifické účinky na MCE a hermatypické skleraktinské korály. Pokud jsou podobné útesům v mělkých vodách, v důsledku OA by MCE mohly vidět snížení kalcifikace v komunitě, snížení růstu korálů a pravděpodobně se přesouvají do systémů ovládaných řasami s několika rezistentními taxony skleraktinů.[1]

Znečištění

Znečištění z pozemních a mořských zdrojů může přímo a nepřímo ovlivnit MCE a způsobit poruchy. Odpadní vody, toxiny a zbytky moří mohou být čerpány nebo vypouštěny přímo do mořského prostředí nebo přicházet jako součásti odtoku z pevniny.[1]

Sedimentace

Navzdory vzdálenosti od lidské činnosti je mnoho MCE přirozeně a antropogenně ovlivňováno sedimentací, tj. Depozicí sedimentů z vodního sloupce na bentické povrchy. Míra sedimentace se v mořském prostředí uměle zvyšuje různými způsoby, včetně odtoku z pevniny, bagrování a změn průtoku vody, které mění přirozené sedimentační vzorce. Zatímco pohřeb sedimentů z jakéhokoli zdroje může být škodlivý pro živou korálovou tkáň, bylo zjištěno, že zvláště škodlivé jsou terrigenní sedimenty.[1]

Zákal a průnik světla

MCE jsou obecně systémy s omezeným osvětlením [14] a proto může být extrémně zranitelný vůči snížení světla v důsledku zvýšeného zákalu nebo stoupající hladiny moře. V nejhlubším rozsahu jejich rozsahů se mnoho kamenitých druhů korálů může nacházet blízko své spodní hranice světla, ačkoli mnoho MCE vykazuje úpravy pro efektivní zachycení světla.[15] Mezi lidské činnosti, které zvyšují zákal vodního sloupce, patří odtok sedimentů a ukládání bagrů (suspendovaný sediment) a zvýšené znečištění živinami, které zvyšuje hojnost fytoplanktonu a zooplanktonu.[16] Dlouhá období, kdy je snížena penetrace světla (vyšší koeficienty útlumu), by mohla vést k omezení světla fototrofních korálů se současným částečným vybělením a úmrtností.[17]

Bentická infrastruktura

Průmyslová infrastruktura položená na mořském dně nebo postavená na mořském dně by mohla mít dopad na MCE. Zejména kabely a potrubí používané pro přenos energie, materiálu a dat jsou používány po celém světě a v oblastech s MCE. Počáteční umístění a usazování kabelů by mohlo přímo poškodit a zabít korály vytvářející stanoviště a jiné přisedlé organismy, a údržbářské činnosti, kde jsou kabely načteny a nahrazeny na dně, by mohly tyto dopady podpořit. Jakmile se však kabely usadí a zajistí na mořském dně, mohou se stát součástí struktury útesu a jsou kolonizovány přisedlými organismy.[1]

Mechanická porucha

Existuje velký potenciál pro poškození MCE mechanickým narušením, které způsobuje fyzické přemístění a pohyb korálů. Vzhledem k tomu, že MCE jsou nedostatečně popsány, jejich přítomnost je pro společnost málo známa a činnosti, jako je kotvení v mezofotických hloubkách, mohou být považovány za neškodné. Současně je mnoho morfologií platin kolonií zvláště běžných v MCE náchylných k rozbití. Rybářské náčiní (např. Sítě, pasti a ines) jsou v MCE obvykle zapleteny a opuštěny.[1]

Rybaření a sběr

Organismy lze odstranit lovem pro konzumaci, sběrem pro akvárium, obchodem s léčivými přípravky a kuriozitami a neúmyslnou ztrátou nebo odchodem z jiných činností nebo faktorů, jako jsou zavlečení dravců a výskyt nemocí.[1] Odstranění jednoho organismu, zejména těch, které hrají důležitou roli v MCE, tedy vystavuje toto prostředí dalšímu riziku.

Nemoci

MCE nejsou imunní vůči poruchám nemoci. Kamenité korály jsou náchylné k chorobám, které se zdají být stále častější a mají dopad na strukturu komunity.[18][19][1] Některá onemocnění korálů také ukazují schopnost přenášet se mezi koloniemi přímým kontaktem[20] a vodní přenos.[21] Zatímco nemoc může odrážet známky smrti korálů v důsledku příčin prostředí,[22] schopnost choroby přenášet se mezi koloniemi a podstupovat ohniska vysoké prevalence na úrovni kolonií naznačuje, že nemoc je multiplikátorem environmentálního stresu a narušení.

Invazivní špioni

Bylo prokázáno, že invazivní druhy, které jsou zaváděny do nové biogeografické oblasti nebo jsou původní, ale uvolňovány ekologickými silami, působí jako porucha MCE. Zavedené nebo invazivní přisedlé organismy mohou také pobývat a ovlivňovat MCE. Například řasy rodu Ramicrusta (Peyssonneliaceae) se nedávno objevili v Karibiku, kde chyběli nebo byli vzácní a stali se úspěšnými vesmírnými konkurenty. Řasy jsou schopné překonat okraje živých kamenných korálů a jiných bentických organismů a způsobit smrt podkladové tkáně.[1]

tak

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i Loya, Yossi; Puglise, Kimberly A .; Bridge, Tom C.L., eds. (2019). „Mezofotické korálové ekosystémy“. Korálové útesy světa. doi:10.1007/978-3-319-92735-0. ISSN  2213-719X.
  2. ^ Baker, E.K., Puglise, K.A., Harris, P.T., 2016. Mesophotic Coral Ecosystems - Záchranný člun pro korálové útesy? Program OSN pro životní prostředí a GRID-Arendal, Nairobi a Arendal, 98 pp.http://www.grida.no/publications/mesophotic-coral-ecosystems/
  3. ^ Rocha, Luiz A .; Pinheiro, Hudson T .; Shepherd, Bart; Papastamatiou, Yannis P .; Luiz, Osmar J .; Pyle, Richard L .; Bongaerts, Pim (2018-07-20). „Mezofotické korálové ekosystémy jsou ohroženy a ekologicky odlišné od mělkých vodních útesů“. Věda. 361 (6399): 281–284. doi:10.1126 / science.aaq1614. ISSN  0036-8075. PMID  30026226.
  4. ^ Zapalski, Mikołaj K .; Berkowski, Błażej (01.02.2019). „Silurianské mezofotické korálové ekosystémy: 430 milionů let fotosymbiózy“. Korálové útesy. 38 (1): 137–147. doi:10.1007 / s00338-018-01761-w. ISSN  1432-0975.
  5. ^ Zapalski, Mikołaj K .; Wrzołek, Tomasz; Skompski, Stanisław; Berkowski, Błażej (01.09.2017). „Hluboko ve stínu, hluboko v čase: nejstarší mezofotické korálové ekosystémy z devonu hor Svatého Kříže (Polsko)“. Korálové útesy. 36 (3): 847–860. doi:10.1007 / s00338-017-1575-8. ISSN  1432-0975.
  6. ^ Kołodziej, Bogusław; Salamon, Klaudiusz; Morycowa, Elżbieta; Szulc, Joachim; Łabaj, Marcelina A. (2018-01-15). „Platy corals from the Middle Triassic of Upper Silesia, Poland: Implications for photosymbiosis in the first scleractinians“. Paleogeografie, paleoklimatologie, paleoekologie. 490: 533–545. doi:10.1016 / j.palaeo.2017.11.039. ISSN  0031-0182.
  7. ^ Martindale, Rowan C .; Bottjer, David J .; Corsetti, Frank A. (01.01.2012). „Platy coral patch útesy z východní Panthalassy (Nevada, USA): Unikátní stavba útesu v pozdním triasu“. Paleogeografie, paleoklimatologie, paleoekologie. 313-314: 41–58. doi:10.1016 / j.palaeo.2011.10.007. ISSN  0031-0182.
  8. ^ A b "Mesophotic Coral Ecosystems - Záchranný člun pro korálové útesy? | GRID-Arendal". www.grida.no. Citováno 2020-09-28.
  9. ^ A b Bongaerts, P .; Ridgway, T .; Sampayo, E. M .; Hoegh-Guldberg, O. (červen 2010). „Posouzení hypotézy„ deep reef refugia “: zaměření na karibské útesy“. Korálové útesy. 29 (2): 309–327. doi:10.1007 / s00338-009-0581-x. ISSN  0722-4028.
  10. ^ „Dopady bagrování a jiných narušení sedimentů na korály: přezkum“. Bulletin o znečištění moří. 64 (9): 1737–1765. 2012-09-01. doi:10.1016 / j.marpolbul.2012.05.008. ISSN  0025-326X.
  11. ^ Bridge, Tom C. L .; Hughes, Terry P .; Guinotte, John M .; Bongaerts, Pim (červen 2013). „Výzva k ochraně všech korálových útesů“. Přírodní změna podnebí. 3 (6): 528–530. doi:10.1038 / nclimate1879. ISSN  1758-6798.
  12. ^ Hughes, Terry P .; Barnes, Michele L .; Bellwood, David R .; Cinner, Joshua E .; Cumming, Graeme S .; Jackson, Jeremy B. C .; Kleypas, Joanie; van de Leemput, Ingrid A .; Lough, Janice M .; Morrison, Tiffany H .; Palumbi, Stephen R. (červen 2017). „Korálové útesy v antropocénu“. Příroda. 546 (7656): 82–90. doi:10.1038 / příroda22901. ISSN  1476-4687.
  13. ^ A b Hoegh-Guldberg, O .; Mumby, P. J .; Hooten, A. J .; Steneck, R. S .; Greenfield, P .; Gomez, E .; Harvell, C. D .; Sale, P. F .; Edwards, A. J .; Caldeira, K .; Knowlton, N. (2007-12-14). „Korálové útesy pod rychlou změnou klimatu a okyselením oceánu“. Věda. 318 (5857): 1737–1742. doi:10.1126 / science.1152509. ISSN  0036-8075.
  14. ^ „ResearchGate“. ResearchGate. doi:10.1016 / j.jembe.2009.05.009. Citováno 2020-09-29.
  15. ^ Kahng, S.E .; Garcia-Sais, J. R .; Spalding, H.L .; Brokovich, E .; Wagner, D .; Weil, E .; Hinderstein, L .; Toonen, R. J. (01.06.2010). „Ekologie Společenství ekosystémů mezofotických korálových útesů“. Korálové útesy. 29 (2): 255–275. doi:10.1007 / s00338-010-0593-6. ISSN  1432-0975.
  16. ^ Furnas, Miles; Mitchell, Alan; Skuza, Michele; Brodie, Jon (01.01.2005). „V ostatních 90%: reakce fytoplanktonu na zvýšenou dostupnost živin v laguně Velkého bariérového útesu“. Bulletin o znečištění moří. Povodí k útesu: Problémy s kvalitou vody v oblasti Velkého bariérového útesu. 51 (1): 253–265. doi:10.1016 / j.marpolbul.2004.11.010. ISSN  0025-326X.
  17. ^ Bessell-Browne, Pia; Negri, Andrew P .; Fisher, Rebecca; Clode, Peta L .; Duckworth, Alan; Jones, Ross (2017-04-15). „Dopady zákalu na korály: relativní význam omezení světla a suspendovaných sedimentů“. Bulletin o znečištění moří. 117 (1): 161–170. doi:10.1016 / j.marpolbul.2017.01.050. ISSN  0025-326X.
  18. ^ Porter, James W .; Dustan, Phillip; Jaap, Walter C .; Patterson, Kathryn L .; Kosmynin, Vladimir; Meier, Ouida W .; Patterson, Matthew E .; Parsons, Mel (2001), Porter, James W. (ed.), „Vzory šíření korálových chorob u Florida Keys“, Ekologie a etiologie nově vznikajících mořských chorob„Vývoj v hydrobiologii, Dordrecht: Springer Nizozemsko, s. 1–24, doi:10.1007/978-94-017-3284-0_1, ISBN  978-94-017-3284-0, vyvoláno 2020-09-29
  19. ^ Harvell, C. D. (2002-06-21). „Oteplování klimatu a rizika nemocí pro suchozemskou a mořskou biotu“. Věda. 296 (5576): 2158–2162. doi:10.1126 / science.1063699.
  20. ^ Brandt, Marilyn E .; Smith, Tyler B .; Correa, Adrienne M. S .; Vega-Thurber, Rebecca (2013-02-20). „Fragmentace kolonií řízená poruchami jako řidič vypuknutí korálové choroby“. PLOS ONE. 8 (2): e57164. doi:10.1371 / journal.pone.0057164. ISSN  1932-6203. PMC  3577774. PMID  23437335.
  21. ^ Clemens, E .; Brandt, M. E. (2015-12-01). "Několik mechanismů přenosu karibské choroby korálů bílý mor". Korálové útesy. 34 (4): 1179–1188. doi:10.1007 / s00338-015-1327-6. ISSN  1432-0975.
  22. ^ Lesser, Michael P .; Bythell, John C .; Gates, Ruth D .; Johnstone, Ron W .; Hoegh-Guldberg, Ove (03.08.2007). „Skutečně zabíjejí korály infekční nemoci? Alternativní interpretace experimentálních a ekologických údajů“. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 346 (1): 36–44. doi:10.1016 / j.jembe.2007.02.015. ISSN  0022-0981.

externí odkazy