Исследование, опубликованное накануне в Nature Communications, было проведено исследователями QUT в сотрудничестве с экспертами по водорослям из университетов Эдит Коуэн и Джеймса Кука. Ведущий исследователь, доктор Пол Ву из QUT, разработал способ предсказания идеального времени для выемки грунта, чтобы дать водорослям наилучшие и самые быстрые шансы на выздоровление.
Ключевые точки:Луга с водорослями — одни из самых недооцененных, но самых важных экосистем в мире.Морские травы исчезают с той же скоростью, что и тропические леса и коралловые рифы.
Новое исследование может дать ответы о том, когда и сколько вырывать грунтом через «экологическое окно».Моделирование позволяет в четыре раза сократить время восстановления водорослей.Доктор Ву сказал, что дноуглубительные работы были источником потери водорослей, а время проведения дноуглубительных работ определяет, восстановятся ли водоросли и насколько быстро.
«Это называется экологическим окном», — сказал доктор Ву.Команда исследователей изучила 28 луговых водорослей по всему миру.
Морские травы предоставляют убежище и пищу невероятно разнообразному сообществу живых существ, от мельчайших морских существ до рыб, черепах, дюгоней, других морских млекопитающих и птиц.
Также подсчитано, что один гектар морских водорослей может поглощать в 35 раз больше углекислого газа, чем гектар тропических лесов Амазонки, а также производить 100 тысяч литров кислорода в день.Несмотря на эту огромную ценность, большие площади морских водорослей исчезают каждый год из-за накопленных факторов стресса, включая деятельность человека, в первую очередь дноуглубительные работы.Д-р Ву является младшим исследователем Центра передового опыта в области математических и статистических исследований ARC (ACEMS) на факультете математических и статистических наук QUT.
Он разработал продвинутую статистическую модель, чтобы предсказать, когда дноуглубительные работы наименее вероятно повредят водоросли.Доктор Ву сказал, что эту модель можно использовать во всем мире, а не только в Австралии.
«Наша модель может обеспечить до четырехкратного сокращения времени восстановления и до 35% снижения риска местного исчезновения видов морских водорослей», — сказал д-р Ву.«Так что, если водоросли могут вернуться быстрее или минимизировать воздействие, это также поможет всему, что от них зависит».
При моделировании также учитывается еще один очень важный фактор — устойчивость.Некоторые участки водорослей более сильные и здоровые и могут выдерживать больший стресс. При моделировании рассматривается, насколько система устойчива к изменениям, как быстро она может восстанавливаться, и учитывается вероятность исчезновения местных популяций."Возможность отличить место, где вы можете провести дноуглубительные работы, и водоросли вернутся, сайт, который исчерпал свои возможности, и вам больше не нужно с ним делать, или сайт, который уже умирает и не умирает" «Не имеет значения, что вы с этим делаете, очень важно», — сказал д-р Ву.
Во всем мире обитают десятки видов морских водорослей. Обычно они растут вдоль пологих, защищенных береговых линий.Для фотосинтеза морских водорослей нужен свет, который чаще всего встречается на небольших глубинах с высоким уровнем освещенности.Дноуглубительные работы могут значительно уменьшить количество света, попадающего на водоросли.
Доктор Кэтрин МакМахон, заместитель директора Центра исследований морских экосистем при университете Эдит Коуэн, сказала, что водоросли очень похожи на наземные растения.«Существуют естественные фазы роста и размножения водорослей, поэтому в определенные периоды водорослей могут быть более или менее уязвимы к давлению при выемке грунта», — сказал доктор МакМахон.«Объединив наши знания о биологии морских водорослей с естественными колебаниями окружающей среды и антропогенным воздействием, мы определяем наилучшее время для минимизации долгосрочного воздействия на деятельность человека».Д-р Ву полагал, что сторонники дноуглубительных работ и освоения прибрежных районов будут среди тех, кто может извлечь выгоду из использования этой модели.
«Модель позволяет продвигать дноуглубительные работы и прибрежное освоение, но помогает смягчить экологическое воздействие на водоросли и многие экосистемы, которые от них зависят», — сказал д-р Ву.Доктор Ву сказал, что его байесовская сетевая модель сочетает в себе использование данных и экспертные знания.«Как и во многих других экосистемах, данных для полного понимания системы недостаточно», — сказал доктор Ву.«Процессы слишком сложны, а природа слишком разнообразна.
Мы подкрепляем данные, которые у нас есть, экспертными знаниями, полученными от ученых, занимающихся водорослями, которые ныряют на заросли водорослей, изучают их и отбирают образцы, что является ценным опытом десятилетий».Это эксперты из Школы наук и Центра исследований морских экосистем в Университете Эдит Коуэн, Института морских наук Западной Австралии в Перте, Института океанов и Школы биологических наук Университета Западной Австралии и Центра тропических вод.
Исследования водных экосистем в Университете Джеймса Кука.«Что делает модель еще более важной, так это то, что она не ограничивается только водорослями. Ее можно использовать для моделирования других природных экосистем, испытывающих стресс, таких как мангровые заросли и коралловые рифы», — сказал доктор Ву.
Доктор Майкл Рашид из JCU сказал, что эта модель более практична, чем существующие системы. «Мировые тенденции указывают на благоприятные окна осенью и зимой, когда дноуглубительные работы причиняют наименьший ущерб», — сказал д-р Рашид.«В идеале, оценки воздействия дноуглубительных работ по-прежнему необходимо настраивать для конкретных лугов в определенные периоды времени и включать неопределенность, связанную с прогнозируемыми будущими условиями в этом районе».