Гало коралловых рифов могут стать инструментом для дистанционной оценки их здоровья

Гало коралловых рифов — это полосы голого песчаного дна, окружающие участки рифов. Согласно новому исследованию учёных из Школы океанических и земных наук и технологий Гавайского университета в Маноа (SOEST), эти чётко различимые на спутниковых снимках структуры могут служить индикатором здоровья рифов по всему миру.

Присутствие гало десятилетиями объяснялось поведением рыб и беспозвоночных, которые прячутся в рифе, но выплывают, чтобы поесть водоросли и морскую траву на окружающем дне. Страх перед хищниками заставляет их держаться ближе к безопасному рифу, выедая растительность по соседству.

В новом исследовании под руководством Элизабет Мадин, доцента Гавайского института морской биологии (SOEST), команда проанализировала спутниковые снимки сверхвысокого разрешения и исторические аэрофотоснимки 1960-х годов со всего мира. Учёные впервые описали наличие гало за пределами тропиков — вокруг «рифов» из морской травы — и показали, как гало меняются, сливаются и сохраняются с течением времени.

«Мы обнаружили, что гало, удивительный феномен, встречающийся на коралловых рифах по всему миру, гораздо более распространены, чем мы ожидали. Они также довольно динамичны: размер гало может меняться за относительно короткие сроки, порядка месяцев, хотя сами они сохраняются как минимум полвека — насколько нам позволили заглянуть в прошлое аэрофотоснимки», — сказала Мадин.

Расшифровка индикаторов здоровья

Наличие гало связывают с морскими заповедниками, где запрещён вылов хищников и травоядных. Предыдущие исследования 2019 года, опубликованные в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences и Frontiers in Ecology and Evolution, показали, что присутствие гало может указывать на восстановление популяций хищников (а возможно, и травоядных) после рыболовства, а их размер — на восстановление именно травоядных рыб.

«Как только мы сможем расшифровать подсказки, которые дают нам гало о здоровье экосистем коралловых рифов, особенно о популяциях растительноядных и плотоядных рыб, мы планируем создать инструмент для учёных и управляющих рифами. Он позволит дистанционно и дёшево оценивать состояние рифов», — отметила Мадин.

Такой подход не заменит подводный мониторинг, но даст первоначальное представление о состоянии рифов на гораздо больших пространственных и временных масштабах.

Команда Мадин уже разработала алгоритм искусственного интеллекта, который сокращает время поиска и измерения гало на спутниковых снимках с дней до минут. Также они изучают, как популяции хищников по всему миру влияют на наличие и размер гало, и проверяют механизмы их формирования и изменения.

«Вся эта информация поможет нам использовать гало в качестве основы для создания ценного, общедоступного и глобально применимого инструмента оценки здоровья рифов», — заключила Мадин.

Новое исследование опубликовано в журнале The American Naturalist.