科學家利用NASA的衛星數據來保護伯利茲的珊瑚
利用存儲在雲端的美國國家航空航天局二十年的衛星測量數據,科學家們最近評估了伯利茲著名的珊瑚礁對白化和崩潰的脆弱性。這些發現可以幫助管理當局保護珊瑚礁免受人類的影響,如開發、過度捕撈、污染和氣候變化。
伯利茲海岸外185英里(298公里)長的大堡礁系統包含了充滿活力的海洋環境,支持成千上萬的動物和植物物種,並推動了這個中美洲國家最大的產業–旅遊業。該系統是世界上大約1200個聯合國教科文組織世界遺產之一。
在發表在《遙感前沿》雜誌上的一項研究中,科學家們根據珊瑚面臨的渾濁水和溫度上升的風險,對伯利茲海岸的24個海洋保護區進行了排名。該研究還概述了美國宇航局南加州噴氣推進實驗室的研究人員和伯利茲的同行在分析中如何使用Google地球引擎上的免費云端數據。
噴氣推進實驗室的研究人員與伯利茲的同事一起,使用來自MODIS的20年數據,這是NASA的Aqua衛星上的一個儀器,以評估由於人類活動和氣候變化對伯利茲珊瑚礁的風險。2022年2月,MODIS拍攝了包括伯利茲在內的尤卡坦半島的這一圖像。
“我們依賴珊瑚礁做很多事情,所以保護這些資源很重要,”Emil Cherrington說,”像這樣的研究為伯利茲政府提供了更多的工具來保護該國所擁有的資源。”他是土生土長的伯利茲人,也是該論文的共同作者。他是位於亨茨維爾的阿拉巴馬大學的研究科學家,也是伯利茲可持續發展目標項目的共同研究者,該項目是美國宇航局利用地球觀測數據保護該國海洋生態系統的努力。
石質珊瑚的堅硬骨架構成了大堡礁的結構,它使伯利茲的淺海水域保持平靜,使海洋生物在那裡繁衍。珊瑚需要清澈的水和穩定的溫度來生長。這兩個因素的變化會影響生活在珊瑚中並提供食物的共生藻類的生存。當藻類離開或死亡時,珊瑚就會失去顏色,這種現象稱為白化。珊瑚可以在這些條件下生存,但這種變化會使其面臨更大的死亡風險。
為了收集大面積的水透明度和表面溫度的數據,研究人員求助於中分辨率成像光譜儀(MODIS),它是由美國宇航局位於馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心開發的,並在2002年作為該機構的Aqua衛星上的幾個儀器之一發射。除了可以從NASA獲得,MODIS圖像和數據集還可以在Google地球引擎上獲得。
在伯利茲大堡礁保護區系統研究中排名的24個海洋保護區中,洪都拉斯港海洋保護區在伯利茲南部附近的珊瑚脆弱性得分最高:12分中有10分。該研究使用了美國宇航局2002年至2022年期間的衛星數據。資料來源:NASA/JPL-Caltech
通過分析2002年至2022年收集的MODIS圖像,研究人員開發了一個脆弱性指數,描述了伯利茲為保護生物多樣性而管理的海洋環境中的珊瑚風險。研究小組檢查了每個保護區的海面溫度,並根據平均溫度相對於規範的低或高程度分配了一個從1到6的數字。他們對水的透明度也做了同樣的工作。然後將1到6的評級結合起來,得到珊瑚指數,從2到12。更高的數字標誌著更大的風險。
洪都拉斯港海洋保護區,一個位於伯利茲南部的156平方英里(40,469公頃)的保護區,顯示了最高的珊瑚脆弱性得分:12分中的10分。根據該指數,該研究還將燕子島野生動物保護區、Sapodilla Cayes海洋保護區和科羅薩爾灣野生動物保護區列為關注區域。
研究中的所有保護區都包括在伯利茲沿海地區管理計劃中,這是一個指導伯利茲政府如何支持可持續利用該國沿海地區的框架。該國的海岸帶管理局和研究所,負責執行和監測管理伯利茲沿海水域的政策,在2016年創建了最後一個計劃。這項研究的合著者、管理局的沿海規劃人員薩米爾-羅薩多(Samir Rosado)說,這篇新論文以及通過美國宇航局的地球應用科學計劃贊助的其他以伯利茲為重點的研究,將為目前正在修訂的下一個計劃提供信息。