Məlumat

1.5: Mərcan rifinin rəngləri - Biologiya

1.5: Mərcan rifinin rəngləri - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Aşağıdakı mərcan rifi mənzərəsinin bu şəklini ilk dəfə görəndə sizi valeh edir. Bəs niyə? Niyə bu mərcan qayalarının belə parlaq, cəsur rəngləri var? Rəngarəng mərcanlarda olan rənglər əsasən üç şeyə bağlıdır - fotosintetik piqmentlər, flüoresan zülallar və flüoresan olmayan xromoproteinlər.

İşıq intensivliyindən asılılıq

Zooxanthellae fotosintetik yosunlardır və mərcana davamlı miqdarda qida çatdırılmasını təmin etmək üçün mərcan zooxanthellae hüceyrələrinin sayını, həmçinin onlarda xlorofilin miqdarını tənzimləyir. Zooxanthellae fotosintetik yosun olduğundan, zooxanthellae işığın intensivliyinə həssasdır və nəticədə mərcanın rəngini və ümumi sağlamlığını dəyişə bilər. Həddindən artıq işıq intensivliyi bəzi zooxanthellae buraxa bilər və ya xlorofilin miqdarı azalacaq. Sərt işıq intensivliyinin mövcudluğunda, həddindən artıq oksigen istehsalı ilə mərcan rifinə potensial zərər verə bilər, onun yığılmasına və mərcan üzərində zəhərli təsirlərə səbəb ola bilər. İşıq intensivliyi qeyri-kafi olarsa, zooxanthellae ev sahibi mərcan üçün kifayət qədər qida təmin edə bilməyəcək və beləliklə zooxanthellae sayı və xlorofil miqdarı artacaq. Zooxanthellae hüceyrələri böyük üzvi birləşmələr istehsal etmək üçün işıqdan istifadə etdikdə, oksigen də sərbəst buraxılır. Mərcanın rəngi nə qədər parlaq olarsa, fotosintez və oksigen istehsalı bir o qədər çox olar. Mərcanlar ətraf mühitin tələblərindən asılı olaraq zooxanthellae hüceyrələrindən xlorofil istehsalını azalda və ya artıra bilər. Onlar da bilər zooxanthellae xaric stress altında olanda.

Yaxşı, bu nə deməkdir? Əsasən zooxanthellae sayı və xlorofilin miqdarı mərcan rənginə təsir göstərir. Zooxanthellae hüceyrələri qızılı-sarıdan qəhvəyi rəngə qədər rəngdə olduğundan və çox sayda zooxanthellae hüceyrələri olduqda mərcan rəngi qəhvəyi görünür, bu işıq intensivliyinin zooxanthellae sayına və xlorofilin miqdarına təsir etdiyini göstərir.

Niyə bəziləri digərlərindən daha rənglidir?

Mərcanlar işıq intensivliyi həssaslığı və temperaturu ilə fərqlənən müxtəlif növlər və ya zooxanthellae təbəqələrinin evidir. Zooxanthellae rəngi qızılı-sarıdan qəhvəyi piqmentə qədər dəyişə bilsə də, zooxanthellae də müəyyən şərtlərdə tünd qırmızı rəngi flüoresanlaşdıra bilər. Məsələn, Phycoerythrin zooxanthellae-də olan parlaq narıncı rəngə flüoresan edən fotosintetik piqmentdir. Bundan əlavə, rəngli mərcanlar tərəfindən istehsal olunan təxminən 85 daha çox flüoresan piqment rəngləri var, adətən mavi, yaşıl, sarı və qırmızı və onlar hətta düzgün işıqlandırmada parlaya bilərlər! Bu zülallar bir rəngli (dalğa uzunluğu) işığı udur və fərqli (aşağı enerji dalğa uzunluğu) rəng yayır (flüoresan). Mərcan tərəfindən istehsal olunan xromoproteinlər adlanan başqa piqmentlər də var, onlar flüoresansız və ya əks etdirəndir və mərcanlarda təxminən 24 xromoprotein var. 24 xromoproteindən piqmentlər bənövşəyi, qırmızı, mavi kimi görünə bilər.

Pixabay vasitəsilə Jan-Malander tərəfindən Coral Reef [CC 2.0]

Mərcan Rənglərinin Rolları Nədir?

Bu flüoresan birləşmələrin mərcanların sağ qalmasına kömək edə biləcəyi düşünülür, lakin rolu hələ yaxşı başa düşülməyib. Bəzi ehtimallar, zərərli ultrabənövşəyi şüaları süzərək mərcanları qoruyan "günəşdən qoruyucu" kimi xidmət edə bilmələridir. Mərcanlar işığa cavab olaraq zooxanthellae hüceyrələrini manipulyasiya edə bilər. Yalnız bu yaxınlarda elm adamları rəng yaradan işıq və onun müxtəlif dərinliklərdə necə görünməsi arasındakı əlaqəni anlamağa başladılar. İşığın dalğa uzunluqları getdikcə dərinləşdikcə azalır. UV şüaları daha dərin okean bölgələrində təbii olaraq su ilə süzülür. Buna görə dayaz su rifləri parlaq rəngdədir və daha dərin mərcan daha boz rəngə bənzəyir. Yaralı mərcanların tez-tez rəngli ləkələr əmələ gətirdiyi də göstərilmişdir. Bu, mərcanın antioksidant rolunu oynayan, hüceyrələrə zərər verə bilən zəhərli oksigen radikallarını tutan flüoresan molekullar hazırlaması ilə bağlıdır.

Bu fəsildəki məlumat Jaime Marsh və Haley Zanqa-nın məzmun töhfələri sayəsində əldə edilmişdir


Mərcan rifi

A mərcan rifi qayalıq mərcanları ilə xarakterizə olunan sualtı ekosistemdir. Riflər kalsium karbonat tərəfindən bir yerdə tutulan mərcan poliplərinin koloniyalarından əmələ gəlir. Mərcan riflərinin çoxu daşlı mərcanlardan tikilir, onların polipləri qrup halında toplanır.

Mərcan dəniz anemonları və meduzaları əhatə edən Cnidaria heyvan filumunda Anthozoa sinfinə aiddir. Dəniz anemonlarından fərqli olaraq, mərcanlar mərcanları dəstəkləyən və qoruyan sərt karbonatlı ekzoskeletlər ifraz edirlər. Əksər riflər isti, dayaz, şəffaf, günəşli və həyəcanlı suda daha yaxşı böyüyür. Mərcan rifləri ilk dəfə 485 milyon il əvvəl, erkən Ordovik dövrün şəfəqlərində Kembriyə aid mikrob və süngər riflərini sıxışdıraraq meydana çıxdı. [1]

Bəzən çağırılır dənizin yağış meşələri, [2] dayaz mərcan rifləri Yerin ən müxtəlif ekosistemlərindən bəzilərini təşkil edir. Onlar dünya okeanı ərazisinin 0,1%-dən azını, Fransa ərazisinin təxminən yarısını tuturlar, lakin balıqlar, mollyuskalar da daxil olmaqla, bütün dəniz növlərinin ən azı 25%-ni yaşayırlar [3] [4] [5] [6] , qurdlar, xərçəngkimilər, exinodermlər, süngərlər, tunikatlar və digər cnidarians. [7] Mərcan rifləri az miqdarda qida təmin edən okean sularında çiçəklənir. Onlar ən çox tropik sularda dayaz dərinliklərdə olur, lakin digər ərazilərdə daha kiçik miqyasda dərin su və soyuq su mərcan rifləri mövcuddur.

Mərcan qayaları turizm, balıqçılıq və sahil mühafizəsi üçün ekosistem xidmətləri göstərir. Mərcan riflərinin illik qlobal iqtisadi dəyəri 30-375 milyard ABŞ dolları [8] [9] ilə 9,9 trilyon ABŞ dolları arasında qiymətləndirilir. [10] Mərcan rifləri qismən su şəraitinə həssas olduqları üçün kövrəkdir. Onlar həddindən artıq qida maddələri (azot və fosfor), yüksələn temperatur, okeanların turşulaşması, həddindən artıq balıq ovu (məsələn, partlayıcı balıq ovu, siyanidlə balıq ovu, akvavda nizə ovu), günəşdən qoruyucu vasitələrdən istifadə [11] və axar su daxil olmaqla, torpaqdan istifadənin zərərli üsulları təhlükəsi altındadırlar. və sızmalar (məsələn, inyeksiya quyularından və tullantılardan). [12] [13] [14]


Etsy ilə əlaqədar elanlar haqqında məlumat əldə edin.

Mы privlekaem к этому партнеров по маркетингу и рекламе (təxminən səmimi informasiya). Etsy və ya ismeneniy algoritmasının fərdiləşdirilməsi Etsy-də cavabdeh deyil, lakin ktomu qəbul edə bilər, belə ki, reklam edə bilərsiniz, ancaq aktual ola bilər. Подробнее в нашей Политике в отношении файлов Cookie i сожих технологий.


DAVAMLILIQ VƏ RAHATLIQ

Üzüyüzdən uzun illər həzz almanızı istəyirik, bizim prioritetimiz təbiətin zərif mahiyyətini əks etdirən məhsullar yaratmaqdır, eyni zamanda qeyri-adi dərəcədə davamlıdır.

Üzüyü unikal sabitləşdirmə prosesimizdən keçirməzdən əvvəl biz hər halqaya eyni növ ağac şponundan bir rulon daxil edirik. Bu şpon rulonu tətbiq etməklə biz təkcə gücü deyil, həm də rahatlığı artırırıq. Davamlı taxta taxıl barmağınızda özünü evdə hiss edən heç vaxt bitməyən hamar səthdir.

Bükülmüş şpon laynerinin inanılmaz gücü sayəsində üzüklərimiz çox incə profili dəstəkləyə bilər ki, bu da daşınma qabiliyyətini və rahatlığı əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır.

Seçdiyinizə 100% aşiq olduğunuza əmin olmaq üçün üzüyü göndərməzdən əvvəl sizə onun şəklini göndəririk!

Bütün üzüklərimiz əl işidir. Hər üzük unikaldır və bir-birindən bir qədər fərqlidir.

Dənizin batmış tropik meşələrində kristallaşmış gözəlliklər əzəmətli və azad böyüyür.

Bu üzük çəhrayı və bənövşəyi rəngli “mərcan rifləri” olan açıq mavi qatrandan hazırlanmışdır və qaranlıq dənizin dibində parlayır. Baza tropik Afrikada yetişən güclü ağac olan wenge ağacıdır.


Baja Mexico: Sea of ​​Cortez Discovery – Yay Tələbə Macərası!

Baja-Sur, Meksika

8 Gün

Müxtəlif (iyun-avqust)

Asan Fiziki Fəaliyyət

Marşrut üçün aşağı sürüşdürün

Kortez dənizində bir həftəlik ada sərgüzəşti tələbələrə maraqlı açıq hava sərgüzəştləri və heyrətamiz heyvan qarşılaşmaları vasitəsilə dəniz ekologiyasını öyrətmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

“Kaliforniya körfəzində məni heyrətləndirən onun nə qədər canlı olmasıdır. İnsanların deyil, dəniz quşlarının, dəniz şirlərinin və sevimli, həyat verən səhra bitkilərinin məskunlaşdığı adaları ABŞ və materik Meksikanın yaxınlığından çox-çox uzaqlarda səhra təəssüratı yaradır. Bəzi növlər üçün ciddi balıq ovuna baxmayaraq, Körfəz əsasən təhlükəsiz bir sığınacaqdır. Bizim üçün bu, həm də təhlükəsiz bir sığınacaq, vəhşi bolluğa, geniş üfüqlərə və sıx səhra gözəlliyinə heyran olmaq üçün asanlıqla əldə edilə bilən bir yerdir. – Müəllif və Alim Karl Safina

Müəllimlər və elm tələbələri, La Paz, Baja Sur, Meksikada unudulmaz Kortez Dənizinin Dəniz Biologiyası macərası üçün bizə qoşulun. Tələbə mərkəzli tədqiqat layihələri və axşam təqdimatları ilə birlikdə şnorkellə üzmə günü səfərləri gənc macəraçılara Dənizin ekologiyası haqqında məlumat verəcəkdir. Cortez və dünyanın harasında yaşamasından asılı olmayaraq dünya sularını qorumaq yolları.

Elm tələbəsi dayaz körfəzlərdən, qayalı qayalardan, mərcan riflərindən və hətta açıq sulardan müxtəlif yaşayış yerlərini araşdıracaq. vəhşi dəniz şirləri və mobula şüaları ilə heyrətamiz qarşılaşmalar daxil olmaqla. Üst tərəfdəki sərgüzəştlərə kayak və müxtəlif gəzintilər daxildir. Mərcan qayalarının bərpası, REEF balıq tədqiqatları kimi mühafizə layihələri üzrə əllər tələbələri Kortez dənizinin mühafizəsində köməklik göstərən fəal iştirakçılara çevirəcək.

Niyə Dəniz Biologiyası üçün Kortez Dənizi?

Cəmi 7 milyon il əvvəl Baja yarımadası materik Meksikadan ayrılmağa başladı. Sakit okeandan gələn dəniz suyu alçaq hövzələri dolduraraq Kaliforniya körfəzini və ya Kortez dənizini meydana gətirdi. Bu, ən gənc dəniz sistemlərindən biridir, lakin daimi günəş işığı, dərin qidalanma və gelgit və cərəyanların qarışması səbəbindən dəniz həyatı üçün bir oazisdir və yer üzündə ən bioloji müxtəlif yerlərdən biridir! 900-dən çox balıq növü, 30-dan çox dəniz məməlisi, 170 növ sahil və dəniz quşları və 1700 növ onurğasızlar var.

Bu, əksər insanların xəyal etdiyi elm tələbələri üçün təhsil macərasıdır. Dostlarınız şəkillərinizə inanmayacaqlar.


Brighto Hər Rəng

Pakistanda Boya sənayesinin yenilikçiləri Brighto Paints. Brighto Paints, “avtomatik rəngləmə sistemi”nin tətbiqinin qabaqcılları olmaqla, boya sənayesindəki yeniliklərini sübut etdi.

Brighto-nun “bütün rəngləri” istehlakçılara boya işi üzərində tam nəzarət imkanı verir. Bu tam avtomatik maşın müştəriyə işləməyə və rəngləməyə imkan verir.

İstehlakçı öz rəng çalarlarını seçir və boya ilə qarışdırır, bütün bunlar bu inqilabi qurğu vasitəsilə mümkün olmuşdur. İstehlakçılara öz təxəyyülləri ilə vəhşi olmaq və kölgələrini yaratmaq üçün 1000-dən çox rəng çaları arasından seçim etmək azadlığı vermək.

Brighto vasitəsilə məkanınızı vizuallaşdırmaq, rəng seçiminizi dekorasiya, divar toxuması, mebel və digər elementlərlə yoxlamağa imkan verir.

Müştərilərimizin öz seçimlərindən əmin və tam razı qalmalarını istəyirik, burada “Bütün rənglər” işə düşür. Sizi milyonlarla kombinasiya və müxtəlif çalarlarla təmin edir.

Niyə Rəngləmə Maşını?

Həqiqi rəng nümunələrinin bu texnikası müştərimizin ən yaxşı seçimə can atmasını təmin edir. Siz ən yaxşısına layiqsiniz və bu texnoloji irəliləyiş sayəsində biz qısa zamanda seçiminizlə sizə xidmət etməyi hədəfləyirik.

Ənənəvi boya istehsalı üsullarının dəyişdirilməsi, hər bir fərdin tələbatının ödənilməsi. Sizi müəyyən edən rəng çalarlarını yaratmaq üçün sizə ən ekoloji cəhətdən təmiz və sərfəli resurs verir.


1.5: Mərcan rifinin rəngləri - Biologiya

Metodologiya, Məhsul Təsviri və Məlumatların Əlçatanlığı
NOAA Coral Reef Watch-un (CRW) İrsi Həftədə İki dəfə Qlobal 50km Qətnamə
Peyk Mərcan Ağardıcı İstilik Stressinin Monitorinqi Məhsulları

(Məhsullar: Aprel 2020)

XÜLASƏ: Kütləvi mərcan ağartması davamlı olaraq yüksələn okean temperaturunun ən görünən dəniz ekoloji təsirlərindən birinə çevrildi. NOAA-nın peykləri mərcanların ağardılmasına səbəb olan dəniz səthinin temperaturunda (SST) yaxın real vaxtda dəyişiklikləri ölçür. Coral Reef Watch (CRW) bu məlumatı dünya üzrə mərcanların ağartma riski altında olan ərazilərini müəyyən etmək üçün istifadə edir. CRW-nin qlobal irs məlumat məhsulları paketi həftədə iki dəfə 0,5 dərəcə (təxminən 50km) məkan ayırdetmə qabiliyyəti ilə istehsal olunurdu. Məlumat və şəkillər 50km məhsulların təqaüdə çıxdığı tarixə qədər veb saytımızda pulsuz olaraq mövcuddur.

Mərcan rifləri hal-hazırda Yerin ən böyük bioloji strukturlarıdır və formalaşması min illərlə davam etmişdir. Bununla belə, son onilliklərdə mərcan rifi ekosistemləri bütün dünyada həyəcan verici sürətlə azalmaqdadır. Mərcan ağartması bu artan pisləşməyə ən əhəmiyyətli töhfə verənlərdən biri olmuşdur (Wilkinson, 2008).

Mərcan ağartması yosunlar (zooxanthellae) və onların ev sahibi mərcan arasındakı simbiotik əlaqə müəyyən ekoloji stresslər altında pozulduqda baş verir. Nəticədə, ev sahibi ağ kalsium karbonat skeletini ifşa edərək zooxanthellae-ni xaric edir və təsirlənmiş mərcan koloniyası kəskin ağ və ya solğun rəngə çevrilir. Bu "mərcan ağartma" kimi tanınır. Mərcan ağartması müxtəlif ekoloji streslər altında tetiklenebilir və davam etdirilə bilər. Anormal isti su temperaturları bütün dünyada kütləvi mərcan ağartmasının əsas səbəblərindən biri kimi müşahidə edilmişdir. Orta aylıq yay temperaturu ilə göstərilən mərcan tolerantlıq səviyyəsindən 1-2°C yuxarı ətrafdakı suyun temperaturu mərcan ağartmasına səbəb ola bilər (Berkelmans və Willis, 1999 Reaser et al., 2000). Uzun müddət qismən və tamamilə ağardılmış mərcanlar çox vaxt ölürlər. Şiddətli ağartma hadisələrinin dramatik uzunmüddətli ekoloji və sosial təsirləri var, o cümlədən rif yaradan mərcanların itirilməsi, bentik yaşayış mühitinin dəyişməsi və bəzi hallarda rifdəki balıq populyasiyalarının dəyişməsi. Əlverişli şəraitdə belə, ciddi şəkildə ağardılmış qayaların tam bərpası üçün onilliklər lazım ola bilər (Wilkinson, 2008).

Mərcan ağartmasının təkmilləşdirilmiş başa düşülməsi, monitorinqi və proqnozlaşdırılması ehtiyacı vacib hala gəldi. Demək olar ki, real vaxt rejimində qlobal okeanların sinoptik görünüşlərini təmin edən və əvvəllər yalnız vəhşi təbiətə məlum olan ucqar rif sahələrinə nəzarət edən peyk uzaqdan zondlama mərcan rifi idarəçiləri və alimləri üçün vacib alətə çevrilib. Hələ 1997-ci ildə NOAA-nın Milli Ətraf Mühit Peyk, Məlumat və İnformasiya Xidməti (NESDIS) mərcanların ağartılmasına və mərcanların ağardılmasına şərait yaradan termal şəraiti izləmək üçün internetə daxil ola bilən, peykdən əldə edilən, qlobal yaxın real vaxt rejimində gecə dəniz səthinin temperaturu (SST) məhsulları istehsal etməyə başladı. bütün dünyada ağartma stresinin intensivliyini qiymətləndirmək. Bu fəaliyyət 2000-ci ildə NOAA-nın Coral Reef Watch (CRW) proqramının mühüm hissəsinə çevrildi (Strong et al., 2004 Liu et al., 2005). CRW-nin ən erkən "eksperimental" məhsulları Goreau və Hayes (1994) və Montgomery and Strong (1995) tərəfindən əvvəlki işlərin nəticəsi idi. 2002-ci ilin sentyabrından 2003-cü ilin fevralına qədər, bir neçə il ərzində qlobal mərcan rifi cəmiyyətinə mərcan ağartması ilə bağlı erkən xəbərdarlıqları uğurla təqdim etdikdən sonra, əksər "eksperimental" məhsullar "əməliyyat" statusuna keçdi. Bu "əməliyyatlı" məhsullar indi NESDIS tərəfindən 24 saat/7 gün əsasında dəstəklənir və çatdırılır ki, bu da mərcan ağartmasına səbəb ola biləcək ətraf mühit şəraitinin demək olar ki, daimi qlobal monitorinqinə imkan verir. Bu peyk termal gərginliyin monitorinqi texnikası hazırda bütün dünyada mərcan ağartma epizodlarında uğurlu olmuşdur (məsələn, Goreau et al., 2000 Wellington et al., 2001 Strong et al., 2002 Liu et al., 2003 Coral Reef Watch, 2003 Liu və başqaları, 2005 Skirving et al., 2006) və Eakin et al., 2010).

CRW-nin həftədə iki dəfə qlobal 50 km peyk mərcan ağartmasının monitorinqi və qiymətləndirilməsi məhsullarına aşağıdakılar daxildir: SST, SST Anomaliyası, Mərcan Ağartma Qaynar Nöqtəsi, mərcan ağartma Dərəcəsi İstilik Həftəsi (DHW), Ağartma Xəbərdarlıq Sahəsi, Virtual Stansiyalar və pulsuz, avtomatlaşdırılmış Peyk Bleach SBA) elektron poçt sistemi. Bu məhsullar NOAA-da təqaüdə çıxana qədər CRW tərəfindən real vaxt rejimində, 0,5 dərəcə (təxminən 50km) məkan ayırdında istehsal edilib.

31 yanvar 2016-cı il tarixinə qədər CRW, 50 km peyk dəniz səthinin temperaturu (SST) məhsulunu (aşağıda müzakirə olunur) əldə etmək üçün NOAA-nın Qütb Orbitində Əməliyyat Mühit Peyklərində (POES) Qabaqcıl Çox Yüksək Rezolyutsiyalı Radiometr (AVHRR) aləti sensorlarından alınan məlumatlardan istifadə etdi. Həftədə iki dəfə edilən hər bir SST ölçülməsi tək POES-də bir AVHRR sensorundan alınan məlumatlara əsaslanırdı. Bununla belə, 1 fevral 2016-cı il tarixinə və 30 aprel 2020-ci il tarixində 50km məhsulların istifadəyə verilməsinə qədər həftədə iki dəfə həyata keçirilən 50km SST ölçülməsi NOAA-nın operativ gündəlik qlobal 5km Geostasionar-Qütb-orbit (Geo-Qütb) Qarışıq Gecə Saatına əsaslanırdı. -yalnız SST Analizi.

50 km-lik məhsullar həftədə iki dəfə hər bazar ertəsi səhər (əvvəlki cümə axşamından bazar gününə qədər müşahidələrdən istifadə etməklə) və cümə axşamı səhəri (əvvəlki bazar ertəsindən çərşənbəyə qədər müşahidələr) ABŞ-ın Şərq vaxtı ilə yenilənirdi. Məlumat və şəkillər yarım həftəlik dövrün bitmə tarixi ilə tarixə möhürlənir. Bu məhsullar aşağıdakı bölmələrdə ətraflı təsvir edilmişdir. Məlumat və şəkilləri CRW saytında https://coralreefwatch.noaa.gov/product/50km/index.php ünvanında pulsuz əldə etmək olar.

Bu irsi mərcan ağartma monitorinqi məhsullarını işləyib hazırlayan, yaradan, idarə edən, təkmilləşdirən və qoruyan NOAA/NESIDS-dəki CRW komandasına Peyk Tətbiqləri və Tədqiqatları Mərkəzinin (STAR, əvvəllər Tədqiqat və Tətbiqlər Ofisi (ORA)) alimləri daxildir. Peyk və Məhsul Əməliyyatları İdarəsi (OSPO, əvvəllər Peyk Məlumatlarının Emalı və Paylanması İdarəsi (OSDPD)).

XÜLASƏ: Həftədə iki dəfə real vaxta yaxın CRW irsi 50km qlobal SST məhsulu günəş parıltısının təsirini aradan qaldırmaq və gün ərzində isitmə nəticəsində yaranan dəyişkənliyi azaltmaq üçün yalnız gecə məlumatlarından istehsal edilmişdir. 31 yanvar 2016-cı il tarixinə qədər SST məlumatları NOAA-nın qütb-orbit peyklərindən gəldi, bu da hər gün bütün dünya üzrə okean səthindən infraqırmızı şüalanmanı ölçür. 1 fevral 2016-cı il tarixinə və NOAA-da 50km məhsulların istifadəyə verilməsinə qədər, həftədə iki dəfə 50km SST ölçülməsi NOAA-nın operativ gündəlik qlobal 5km Geostasionar-Qütb orbitində Qarışıq Gecə vaxtı SST Analizinə əsaslanırdı. Burada müzakirə olunan SST məhsulu həftədə iki dəfə 0,5 dərəcə (50km) ayırdetmə ilə kompozit idi.

NOAA 1972-ci ildən peyklər vasitəsilə SST ölçməkdədir. Yerin orbitində olan infraqırmızı radiometrlərdən SST-nin monitorinqi okeanoqrafiya elminə geniş təsir göstərmişdir. SST ölçmə üçün infraqırmızı məlumatların əsas mənbələrindən biri 1978-ci ildən başlayaraq NOAA-nın POES peyklərində daşınan AVHRR idi. AVHRR geniş diapazonlu, dörd və ya beş kanallı (modeldən asılı olaraq) skanerdir, görünən, yaxın olanı hiss edir. elektromaqnit spektrinin infraqırmızı və termal infraqırmızı hissələri. POES peyk sistemi gündə təxminən 14 dəfə yaxın qütb orbitləri etməklə gündəlik qlobal əhatə dairəsinin üstünlüyünü təklif edir. Yerində Şamandıralardan olan SST-lər (sürülən və yanalma) qərəzləri aradan qaldırmaq və zamanla statistik məlumat toplamaq yolu ilə peyk SST-nin dəqiqliyini qorumaq üçün operativ şəkildə istifadə olunur (McClain et al., 1985 Strong, 1991 Montgomery and Strong, 1995 Strong et al., 200).

31 yanvar 2016-cı il tarixinədək CRW-ə yaxın real vaxt rejimində gecə vaxtı SST məhsuluna həftədə iki dəfə istehsal olunan 0,5 dərəcə (50km) ayırdetmə ilə ən son peyk qlobal gecə kompozit AVHRR SST-ləri daxil idi (yeniləmə cədvəli haqqında təfərrüatlar üçün Giriş bölməsinə baxın). Yalnız gecə vaxtı peyk SST müşahidələri gün ərzində dəniz səthində (əsasən "dəri" interfeysində, 10-20 &mikrom) günəş istiləşməsi nəticəsində yaranan gündəlik istiləşməni aradan qaldırmaq və günəş parıltısından çirklənmədən qaçmaq üçün istifadə olunur. Gündüz SST və gündüz-gecə qarışığı SST ilə müqayisədə, gecə SST mərcan ağartması üçün əlverişli istilik stressinin daha mühafizəkar və sabit təxminlərini təmin edir. Gecə SST-ləri də müsbət müqayisə edir yerində Bir metr dərinlikdə SSTs (Montgomery and Strong, 1995). 50km ayırdetmə məlumatları çoxlu temperatur müşahidələrinin orta hesablanması ilə hesablanmışdır (piksel mərkəzindən məsafəyə görə çəkilmiş, şərti olaraq maksimum 150km) və gündəlik əldə edilən 4km AVHRR Qlobal Ərazi Əhatəsinə (GAC) əsaslanmışdır.

NOAA-nın irsi AVHRR əsaslı Əsas Vahid Tapşırığı (MUT) SST məhsulunu 2016-cı ildə, 1 Fevral 2016-cı il tarixindən etibarən və CRW-nin 50km məhsullarının 30 aprel 2020-ci il tarixində istifadəyə verilməsinə qədər həftədə iki dəfə 50km SST ölçülməsi əsas götürülmüşdür. NOAA-nın əməliyyat gündəlik qlobal 5 km Geostasionar-Qütb-orbit (Geo-Qütb) Qarışıq Gecə yalnız SST Təhlili.

Məlumat və şəkilləri CRW saytında https://coralreefwatch.noaa.gov/product/50km/index.php ünvanında pulsuz əldə etmək olar.

SST diaqramlarında göstərilən temperaturların rəng diapazonu -2,0 ilə 34,0°C arasındadır. Rəng çubuğundakı hər bir rəng gradation 1.0 °C-dir. SST dəyərləri 34.0 °C-dən çox olan istənilən peyk pikselləri 34.0 °C-yə bərabər SST ilə eyni rəngdə göstərilir. NOAA Milli Ətraf Mühitin Proqnozlaşdırılması Mərkəzinin (NCEP) izni ilə buz maskası 28 aprel 1998-ci il tarixindən etibarən yaradılmışdır.

Retrospektiv 1984-1998-ci illər üçün aylıq orta SST-lərin qrafikləri 36 km-lik qətnamə ilə onlayn olaraq mövcuddur.

XÜLASƏ: Mərcanların ağardılmasına dəniz səthinin qeyri-adi istiliyi səbəb olur. Buna görə də, ağartma riski olan əraziləri axtarmaq üçün ilk addım dünya okeanlarında "adi" temperaturları müəyyən etməkdir. Bu, uzunmüddətli orta SST və ya klimatologiyanın hesablanması ilə həyata keçirilir. CRW aylıq orta SST klimatologiyaları 7 illik peyk məlumatlarına əsasən hesablanır. Aylıq Orta SST klimatologiyasının Maksimumu daha sonra "adi" temperaturun yuxarı həddini göstərən bütün dünya üzrə hər piksel üçün ən isti aylıq orta dəyər kimi müəyyən edilir. Bu klimatologiyalar CRW saytında şəkillər və HDF məlumat faylları şəklində mövcuddur.

1996-cı ilin ortalarından başlayaraq, yalnız peyk vasitəsilə gecə vaxtı SST müşahidələrindən əldə edilən daha dəqiq orta aylıq SST klimatologiyaları əvvəlki qlobal SST klimatologiyalarından (60 ilə 100km arasında) daha yüksək məkan ayırdında, 36km-də mövcud oldu (Strong et al., 1997). Bu, CRW gecə SST sahəsindən real vaxta yaxın SST Anomaliyasının və mərcan ağardıcı HotSpot məhsullarının təkmilləşdirilməsinə səbəb olan daha dəqiq, yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malik klimatologiyalar yaratmağa imkan verdi.

Klimatologiyaları yaratmaq üçün istifadə edilən orijinal 36 km-lik yalnız peyklə təkrar emal edilmiş SST məlumatları Mayami Universitetində (Gleeson və Strong, 1995) Rosenstiel Dəniz və Atmosfer Elmləri Məktəbi (RSMAS) tərəfindən Çoxkanallı SST-lərdən (MCSSTs) yaradılmışdır. Yerində İstənilən qərəzləri aradan qaldırmaq üçün sürüşmə və yanalma şamandıralarından SST-lərdən istifadə edildi və yenidən işlənmiş SST-ləri əldə etmək üçün vaxt keçdikcə statistik məlumatlar tərtib edildi. Daha sonra 1985-1993-cü illər ərzində bu peyk SST-lərinin orta hesablanması ilə aylıq orta SST klimatologiyaları əldə edilmişdir. Pinatubo dağının püskürməsi nəticəsində yaranan aerozolla çirklənmə səbəbindən 1991 və 1992-ci illərdəki müşahidələr buraxıldı. Bu klimatologiyalar həyata keçirilməsi üçün NOAA/NESDIS/OSPO-ya (keçmiş OSDPD) çatdırılmazdan əvvəl NOAA/NESDIS/STAR (keçmiş ORA)-da işlənib hazırlanmışdır. 36 km-lik klimatologiyalar, nəhayət, əməliyyat SST analiz sahəsinin ayırdetmə qabiliyyətinə uyğunlaşmaq üçün 0,5 dərəcə (50 km) ayırdetmə ilə interpolyasiya edilmişdir.

Gündəlik SST klimatologiyaları bizim SST Anomaliya məhsulumuzu istehsal etmək üçün bu 12 əməliyyat aylıq orta klimatologiyasından əldə edilmişdir. Birincisi, müvafiq ayların 15-ci günləri üçün gündəlik klimatologiyalar kimi 12 aylıq orta SST klimatologiyaları müəyyən edilmişdir. Hər hansı digər günün gündəlik klimatologiyası yuxarıda təsvir edilən 12 aylıq iqlimşünaslıqda müvəqqəti olaraq ən yaxın iki dəyər arasında xətti interpolyasiya yolu ilə əldə edilmişdir. Məsələn, iyunun 30-u üçün gündəlik iqlim 15 iyun və 15 iyul tarixləri arasında xətti interpolyasiya ilə hesablanıb. Bu iki ən yaxın aylıq iqlimşünaslıq A və B adlanırsa, A əvvəlki, B isə sonrakıdır, gündəlik SST klimatologiyasını əldə etmək üçün formula belədir.

Gündəlik_SST_klimatologiya = gün_fraksiya*(B-A) + A,

burada gün_fraksiyası A-dan uzaq olan hədəf günün günlərinin sayının A və B arasındakı günlərin sayına nisbətidir. Məsələn, deyək ki, biz mayın 25-i üçün gündəlik dəyəri hesablamaq istəyirik, mayın iqlimi 26 °C-dir, İyun iqlimi isə 30°C-dir. Mayın 25-i mayın 15-dən on gündür, mayın 15-dən iyunun 15-i arasında isə 31 gün var.

gün_fraksiya = 10/31 = 0,32258
Gündəlik_SST_klimatologiya = 0,323 * (30 °C - 26 °C) + 26 °C = 27,3 °C

CRW-nin miras peyki mərcan ağardıcı istilik stressinin monitorinqi məhsullarını (o cümlədən Coral Blaching Hot Spot və Degree Heating Week) istehsal etmək üçün Aylıq Ortalamanın Maksimum (MMM) SST klimatologiyası ən yüksək aylıq orta klimatologiya dəyərini götürməklə 12 aylıq orta klimatologiyadan əldə edilmişdir. hər piksel. MMM SST klimatologiyası zaman baxımından statikdir, lakin məkanda dəyişir (Strong et al., 1997).

50km ayırdetmə qabiliyyətinə malik klimatologiyalar CRW saytında şəkillər və HDF məlumat faylları kimi mövcuddur.

XÜLASƏ: CRW-nin irsi həftədə iki dəfə qlobal 50km SST Anomaliyası cari dəyərdən uzunmüddətli orta SST (ilin həmin vaxtında həmin yer üçün) çıxılması ilə yaradılmışdır. Müsbət anomaliya cari SST-nin orta səviyyədən daha isti olduğunu, mənfi anomaliya isə orta səviyyədən daha soyuq olduğunu bildirir. Məkan ayırdetmə qabiliyyəti 0,5 dərəcə (50 km) idi və məlumatlar və şəkillər həftədə iki dəfə yenilənirdi.

CRW-nin təxminən real vaxt rejimində həftədə iki dəfə qlobal 50km SST Anomaliya məhsulu bütün dünya okeanlarında yüksək SST bölgələrini tez bir zamanda təyin etməyə imkan verdi. O, xüsusilə dünyanın mərcan rifi ekosistemlərinin çoxunun inkişaf etdiyi tropik bölgələr üçün qiymətli idi. O, həmçinin ENSO-nun (El Niño-Cənub rəqsi) inkişafının qiymətləndirilməsində, qasırğanın "oyanmasının" soyumasının monitorinqində, sahillərin yuxarı qalxmalarında böyük dəyişikliklərin müşahidə edilməsində və s.

0,5 dərəcə (50km) şəbəkədə həftədə iki dəfə həyata keçirilən SST anomaliyası həmin şəbəkədə həftədə iki dəfə olan dövrün son gününün gündəlik iqlimi SST-ni müvafiq həftədə iki dəfə həyata keçirilən SST-dən (Dəniz Səthi Temperatur Bölməsində təsvir edilmişdir) çıxmaqla hesablanmışdır. ). Anomaliyanın alınması düsturu belədir

SST_anomaliya = SST - Gündəlik_SST_klimatologiya

SST Anomaliya diaqramlarında göstərilən temperatur anomaliyalarının rəng diapazonu -5,0 ilə +5,0 °C (və ya Kelvin) arasındadır. SST anomaliyası dəyərləri -5.0 °C-dən az olan ərazilər -5.0 °C, dəyərləri +5.0 °C-dən çox olan sahələr isə +5.0 °C kimi göstərilir. Qeyd edək ki, bu anomaliyalar yüksək enliklərdə daha az etibarlıdır, burada daha davamlı buludlar dəqiq SST analiz sahələrini və iqlimşünaslıqlarını əldə etmək üçün mövcud peyk məlumatlarının miqdarını məhdudlaşdırır.

Məlumat və təsvirlər, 0,5 dərəcə aylıq orta SST klimatologiyaları ilə birlikdə, CRW saytında https://coralreefwatch.noaa.gov/product/50km/index.php ünvanında pulsuz olaraq mövcuddur.

Retrospektiv 1984-1998-ci illər üçün aylıq orta SST anomaliyalarının qrafikləri 36 km-lik rezolyusiyada onlayn mövcuddur.

XÜLASƏ: SST normal olaraq ən isti ayda yaşanan temperaturu aşdıqda mərcan ağartmaya həssasdır. Bu, SST-nin həmin məkan üçün ən yüksək klimatoloji aylıq orta SST-dən daha isti olduğu bölgələri vurğulayan həftədə iki dəfə, 50km ayırdetmə qabiliyyətinə malik qlobal Coral Bleaching HotSpot məhsulunda göstərilir. 1.0 °C olan HotSpot dəyəri mərcan ağartmasına səbəb olan istilik stressi üçün hədddir. Bu həddi vurğulamaq üçün 1.0 °C-dən aşağı olan HotSpot dəyərləri bənövşəyi rəngdə, 1.0 °C və ya daha çox olan HotSpotlar isə sarıdan qırmızıya qədər göstərilir. Qlobal şəkillər və məlumat dəstləri 0,5 dərəcə (50 km) təsvir ölçüsündədir və həftədə iki dəfə yenilənir.

CRW-nin yaxın real vaxt rejimində həftədə iki dəfə qlobal 50km Coral Bleaching HotSpot məhsulu mərcan ağardılması üçün potensial şərait yaradan istilik stressinin baş verməsini və miqyasını ölçdü. Bu, anomaliya məhsulu idi, lakin bütün SST-lərin ortasına əsaslanan tipik iqlimoloji SST anomaliyası deyildi. HotSpot anomaliyası ən isti ayın klimatoloji orta SST-yə (çox vaxt Aylıq Ortalamanın Maksimum (MMM) SST klimatologiyası kimi istinad edilir) əsaslanırdı (Liu və digərləri, 2003 Liu və digərləri, 2005 Skirving, 2006). Bu MMM SST klimatologiyası, Klimatologiya bölməsində təsvir edilən aylıq orta SST klimatologiyalarının sadəcə ən yüksəkidir. Coral Bleaching HotSpot məhsulu Goreau və Hayes (1994) tərəfindən əvvəlki işlərə əsaslanan bir texnikadan istifadə edərək 1997-ci ildə (Strong et al., 1997) mövcud oldu. Glynn və D'Croz (1990) göstərdi ki, adi yay maksimumundan 1°C-dən çox olan temperatur mərcanlarda stress yaratmaq üçün kifayətdir. Bu araşdırmaya əsasən, MMM SST klimatologiyası mərcan ağartmasının monitorinqi üçün hədd kimi əldə edilmişdir.

HotSpot dəyəri real vaxt rejimində gecə peyk SST analiz sahəsinə yaxın ölçülmüş qlobal 0,5 dərəcə (50km) ilə MMM SST klimatologiyası arasındakı fərqi göstərir:

HotSpot = SST - MMM_SST_klimatologiya

HotSpot mərcan ağardılmasına şərait yaradan istilik stressinin baş verməsini və paylanmasını göstərmək üçün nəzərdə tutulduğundan yalnız müsbət dəyərlər əldə edilmişdir. Qrafiklərdə göstərilən Qaynar Nöqtələrin diapazonu 0,0 ilə +5,0 °C arasındadır. HotSpot diaqramı (sarıdan qırmızıya qədər) MMM SST klimatologiyasından ən azı 1,0°C böyük olan anomaliyaları vurğulayır, çünki tədqiqatlar göstərmişdir ki, suyun temperaturu maksimum orta yay temperaturundan 1,0°C yuxarı olduqda ağartma stressi baş verir (Glynn və D. Croz, 1990). 0 və 1.0 °C arasında olan HotSpot dəyərləri açıq bənövşəyidən açıq maviyə qədər göstərilir. HotSpot dəyərləri +5.0 °C-dən çox olan ərazilər +5.0 °C ilə eyni rəngdə göstərilir.

1998-ci ilin 50 km-lik Qaynar Nöqtələrinin qrafikləri və onların animasiyaları burada mövcuddur.

XÜLASƏ: Kütləvi mərcan ağartmasının uzun müddət davam edən termal stresdən qaynaqlandığı göstərilmişdir. Həftədə iki dəfə 50 km qlobal isti su məhsulu 12 həftəlik bir pəncərə ərzində 1 °C-dən yuxarı istənilən Qaynar Nöqtələri topladı və bununla da əvvəlki üç ayda mərcanlar üçün nə qədər stresli şərtlər olduğunu göstərdi. Bu istilik gərginliyinin intensivliyi və müddətinin məcmu ölçülməsi idi və °C-həftə vahidində ifadə edildi. 4 °C-həftədən çox isti suların 8°C-həftə ərzində əhəmiyyətli mərcan ağartma dəyərlərinə səbəb olduğu göstərilmişdir, ciddi, geniş yayılmış ağartmaya və əhəmiyyətli ölümlərə səbəb olmuşdur. Qlobal məlumatlar 0,5 dərəcə (50km) qətnamə ilə həftədə iki dəfə yenilənir.

CRW's near real-time twice-weekly global 50km satellite coral bleaching DHW measured the accumulation of heat stress that coral reefs experienced over the prior 12 weeks (3 months), up to and including the most current product update. While the Coral Bleaching HotSpot provides an instantaneous measure of the thermal stress, there is evidence that corals are sensitive to an accumulation of thermal stress over time (Glynn and D'Croz, 1990)). In order to monitor this cumulative effect, a thermal stress index, the coral bleaching DHW, was developed by CRW in 2000 (Liu et al., 2003 Liu et al., 2005). Glynn and D'Croz (1990) showed that temperatures exceeding 1 °C above the usual summertime maximum are sufficient to cause stress to corals. This is commonly known as the bleaching threshold temperature. Based on our definition of Coral Bleaching HotSpot (see the Coral Bleaching HotSpot section above for more detail), only HotSpot values that were =>1 °C were accumulated. For example, two DHWs is equivalent to one week of HotSpot values at 2 °C, or two weeks of HotSpot values at 1 °C, etc.

Note that since the heritage 50km DHW was a 12-week accumulated HotSpot, it is possible for a location to have a non-zero DHW value when the HotSpot value was less than 1 °C and even 0 °C. This condition simply meant that there had been heat stress at that location within the last three months, but the local conditions were not currently stressful for corals. Exposure to the previous heat stress may still have had adverse impacts on the corals, although recovery also may have been underway.

A half-week approach was used because CRW's heritage near real-time 50km satellite coral bleaching monitoring products were updated twice-weekly. With this approach, the DHWs were accumulated based on twice-weekly HotSpots using the following formula,

DHWs = 0.5 * Summation of previous 24 twice-weekly HotSpots,

where HotSpots have to be at least 1.0 °C to be accumulated. For example, if we have consecutive twice-weekly HotSpot values of 1.0, 2.0, 0.8 and 1.2 °C, the DHW value will be 2.1 °C-weeks because 0.8 °C is less than one and therefore does not contribute to the accumulated value.

The range of DHW displayed on the charts is 0.0 to 16.0 °C-weeks. In the chart, any area with DHW values greater than 16 °C-weeks is displayed in the same color as 16 °C-weeks.

Field observations (many of which are subjective measurements, presented as informal reports, and are not calibrated/validated with corresponding satellite data) have indicated that there is a correlation with significant bleaching in corals when DHW values of 4 °C-weeks have been reached. By the time DHW values reach 8 °C-weeks, severe, widespread bleaching is likely and significant mortality can be expected. Since its inauguration in 2000, the heritage 50km DHW product successfully generated satellite bleaching warnings and alerts (e.g., Goreau et al., 2000, Wellington et al., 2001 Strong et al., 2002 Liu et al., 2005 Coral Reef Watch, 2003 Liu et al., 2003 Skirving et al., 2006 and Eakin et al., 2010).

The timing of the peak bleaching season varies among ocean basins and hemispheres but it is generally during the local summertime. Thus, the peak season is July-September for the northern Atlantic and Pacific Oceans, and January-March for the southern Atlantic and Pacific. The peak is April-June for the northern Indian Ocean and January-April for the southern Indian Ocean.

Charts of retrospective 1998-1999 50km 3-month DHWs are also available here.

SUMMARY: These heritage twice-weekly global 50km maps summarized the current DHW and HotSpot values at the time. At a glance, this product outlined the location, coverage, and potential risk level of the current bleaching heat stress. Alert levels use the same definition as our Satellite Bleaching Alert email system, but in the Bleaching Alert Area product every pixel had an alert level defined and color-coded. Global data were at 0.5-degree (50km) resolution and were updated twice-weekly.

CRW's near real-time twice-weekly global 50km Coral Bleaching Alert Area product outlined the areas where bleaching heat stress currently (at that time) reached various bleaching stress levels, based on satellite SST monitoring. The stress levels defined in the table below were based on current values (at that time) of the Coral Bleaching HotSpot and DHW products.

Note that if a location had a status level of "No Stress" or "Bleaching Watch," it was still possible for the corresponding DHW value to have been greater than 0 °C-week. This condition simply means that there had been heat stress at that location sometime over the prior 3 months, but local conditions were not currently stressful for corals. Previous heat stress exposure still may have had adverse impacts on the corals, although recovery also may have been underway.

As noted previously, the timing of the peak bleaching season varies among ocean basins and hemispheres but it is generally during the local summertime. Thus, the peak season is July-September for the northern Atlantic and Pacific Oceans, and January-March for the southern Atlantic and Pacific. The peak is April-June for the northern Indian Ocean and January-April for the southern Indian Ocean.

SUMMARY: CRW's heritage twice-weekly global 50km Coral Bleaching Virtual Stations focused the global satellite data products on select coral reef sites around the world. Users can think of these as virtual SST buoys no instrumentation is needed in the water because all of the data are derived from satellite measurements. The Virtual Stations provided near real-time information for each site: current (at the time) heat stress status, current DHW value, historical maximum DHW value for the site, current SST, and the the MMM climatologies for that site. The data were updated twice-weekly. CRW produced 227 official Virtual Stations and 26 additional Stations in near real-time, prior to the product's retirement.

CRW's heritage twice-weekly global 50km Coral Bleaching Virtual Stations provided near real-time satellite monitoring information on heat stress conducive to coral bleaching for 227 reef sites (officially), as well as 26 additional reef sites around the world (Liu et al., 2001). The information was extracted from near real-time satellite global SST measurements and derived indices of coral bleaching-related heat stress (see the sections above on SST, SST Anomaly, Coral Bleaching HotSpot, and DHW for more details) from 0.5-degree (50km) water pixels surrounding or close to the reef sites. Information listed for each reef site included the reef site name, current (at that time) heat stress status, current DHW value in °C-weeks, historical maximum DHW, current SST value in degrees Celsius, and the MMM SST climatologies value. A map showing a particular reef site (Virtual Station) and its satellite pixel is accessible by clicking on the reef name. The map page also provided links to other coral bleaching heat stress monitoring products, inclduing the free, automated Satellite Bleaching Alert e-mail system.

The five status levels of heat stress shown on the Virtual Stations web page were the same as those for the Bleaching Alert Area product, defined as:

These levels were defined in terms of the HotSpot and DHW values. When low heat stress was present at a reef site (0 °C 1 °C. At this point, DHWs had been accumulating and a larger triangular icon was displayed. A DHW accumulation of 4 °C-weeks triggered a Bleaching Alert Level 1, and the status was displayed in bold red text. At Bleaching Alert Level 1, significant bleaching was expected at the site within a few weeks of the alert. An accumulation of 8 °C-weeks triggered a Bleaching Alert Level 2, at which point severe, widespread bleaching and significant coral mortality were likely.

Please note that since the DHW was a 12-week accumulation of Coral Bleaching HotSpots, it was possible for a location to have had a non-zero DHW value when the HotSpot value was less than 1 °C or even 0 °C. Hence, at a status level of "No Stress" or "Bleaching Watch," it was possible for the corresponding DHW value to have been greater than 0 °C-week. This condition simply meant that there has been heat stress at that location sometime within the prior 3 months, but the local conditions were not currently (at that time) stressful for corals. Previous heat stress exposure still may have had adverse impacts on the corals, although recovery also may have been underway.

Click here to access the heritage 50km Virtual Stations (both the official and additional Stations).

SUMMARY: Time series graphs show the satellite SST, DHW, and heat stress condition, since 2000 and until the date of retirement of the product, at CRW's Virtual Stations. The SST climatology for each month, the MMM SST Climatology, and the bleaching threshold temperature were plotted in the central portion of the graphs. In the bottom section of each graph, there was a separate plot of DHW and bleaching alerts for that reef location. There were two types of time series graphs available: single-year graphs and overlapping multi-year graphs. Also available were time series data for CRW's SST, SST Anomaly, HotSpot, and DHW products in ASCII text. These graphs and data were updated twice-weekly until retirement of the product.

Time series graphs show the CRW satellite SST, DHW, and heat stress condition, since 2000 and until the date of retirement, at CRW's twice-weekly global 50km Coral Bleaching Virtual Stations. The values were extracted from the same dataset used for making the Virtual Stations. Additional information can be found here.

In the single-year graphs, the monthly mean SST climatologies (light-blue crosses) were plotted on the charts to show the "normal" SST condition at the site and the time of climatologically warmest months. The MMM SST Climatology value (horizontal dashed light-blue line) was the warmest of the twelve monthly mean SST climatologies. The Coral Bleaching Threshold SST (horizontal solid light-blue line) was defined as the MMM SST + 1 °C. Both the MMM SST and Coral Bleaching Threshold SST are location-specific. DHWs, in units of °C-weeks on the right-hand axis, indicated the accumulation of heat stress whenever the SST equaled or exceeded the coral bleaching threshold SST at the pixel during the 12 weeks up to the given time of the data.

In each time series graph, the corresponding heat stress condition (see the table in the Coral Bleaching Virtual Stations section) related to coral bleaching was color-coded and plotted in a bar at the bottom of the time series graphs. The thermal condition was categorized in the five bleaching alert levels. The area below the DHW time series was also filled with colors corresponding to the color- coded bleaching alert levels whenever bleaching related heat stress was present. At Bleaching Alert Level 1, significant bleaching was expected at the site within a few weeks of the alert. An accumulation of DHW of 8 °C-weeks triggered a Bleaching Alert Level 2, at which point severe, widespread bleaching and significant coral mortality were likely.

The multi-year graphs, with time axis covering only 12 months, overlap time series from different years for a Virtual Station. In the multi-year graphs, the time series of the bleaching alerts was plotted only for the current year. They provided a convenient way to compare the time series between years.

The time series graphs and data integrated and delivered the most comprehensive site-specific information available from CRW's heritage twice-weekly global 50km satellite coral bleaching heat stress monitoring products.

SUMMARY: CRW's heritage twice-weekly global 50km SBA e-mail system was a free, automated system that alerted subscribers when coral reefs were at risk for bleaching. The alerts were available for the 227 official Virtual Stations only, and were based on CRW's measurements of stressfully high SSTs from satellites. The alerts were updated twice-weekly.

CRW's heritage twice-weekly global 50km SBA product was a free, automated e-mail alert system designed to monitor the status of heat stress conducive to coral bleaching via the use of CRW's heritage twice-weekly global 50km satellite coral bleaching heat stress monitoring products. The SBA was developed as a tool for coral reef managers, scientists, and other interested individuals. The SBA became operational in July 2005 for the original 24 operational 50km Virtual Stations. Before the SBA e-mail system was transitioned to provide alerts for CRW's next-generation daily 5km Regional Virtual Stations, it provided alerts for 227 official Virtual Stations around the world.

An automated e-mail was sent to a subscriber for one or more reef sites only when the heat stress status level changed, regardless of the current status level. The heat stress status, described in the Coral Bleaching Virtual Stations section, was evaluated twice-weekly. All of the information available on the Virtual Stations web page was included in the SBA emails internet links to time series graphs and global/regional images were also provided, along with the previous bleaching alert levels experienced at the site.

The SBA was a convenient data delivery system that allowed critical information about CRW's heritage 50km products to reach a user's desktop as soon as the information became available, without the user having to manually check the CRW website for updated information.

Color-coded alert levels from the SBA e-mail system were also plotted on the SST/DHW time series graphs.

The source data for CRW's heritage twice-weekly global 50km coral bleaching heat stress monitoring products are available on the CRW website for free download and use. For the 50km products, data are available in the Hierarchical Data Format (HDF) via FTP, HTTP, and OPeNDAP, and THREDDS servers. Preview images (graphic displays) of the data are also provided.

Additionally, a NOAA CoastWatch Utilities Tool can be used for visualizing the twice-weekly global 50km product data, viewing data information and values, calculating certain statistics, creating graphic output, etc. Click here to access the CoastWatch software tool. The software is easy to install and use and is customized for CRW's HDF data files. This software is not required to visualize and manipulate the data many commonly used computer languages and software packages can read and process HDF files.

CRW developed a tutorial to provide background information on satellite remote sensing, coral bleaching, and its heritage suite of twice-weekly global 50km coral bleaching monitoring products. The tutorial was written in layman's language and aimed for both the coral reef management and research communities and the general public.

Berkelmans, R. and B.L. Willis, 1999. Seasonal and local spatial patterns in the upper thermal limits of corals on the inshore Central Great Barrier Reef, Coral Reefs, 18, 219-228.

Gleeson, M. W. and A. E. Strong, 1995. Applying MCSST to coral reef bleaching. Adv. Space Res., 16(10), 10,151-10,154.

Glynn, P. W. and L. D'Croz, 1990. Experimental evidence for high temperature stress as the cause of El Nino coincident coral mortality. Coral Reefs, 8, 181-191.

Coral Reef Watch, 2003. NOAA Satellites Give Early Warning for Coral Bleaching in the Northwestern Hawaii Archipelago. Coastlines. 13 (3), 8-11.

Eakin CM, Morgan JA, Heron SF, Smith TB, Liu G, et al. (2010) Caribbean Corals in Crisis: Record Thermal Stress, Bleaching, and Mortality in 2005. PloS ONE 5(11): e13969.

Goreau, T., T. McClanahan, R. Hayes, and A. Strong, 2000. Conservation of coral reefs after the 1998 global bleaching event, Conservation Biology, 14, 5-15.

Goreau, T. J. and R. Hayes, 1994. Coral Bleaching and Ocean "Hot Spots." Ambio, 23:176-180.

Liu G, A. E. Strong, W. Skirving, and L. F. Arzayus, 2005. Overview of NOAA coral reef watch program's near-real time satellite global coral bleaching monitoring activities. Proc 10th Int Coral Reef Symp, Okinawa, Japan, 2004. 1:1783-1793.

Liu, G., A.E. Strong, and W. Skirving. 2003. Remote sensing of sea surface temperature during 2002 Barrier Reef coral bleaching. EOS, 84 (15), 137-144.

Liu, G., J. E. Meyer, I. C. Guch, and M. A. Toscano, 2001. NOAA's satellite coral reef bleaching early warning products aimed at local reef sites around the glob. Reef Encounter, 30: 10-13.

McClain, E.P. et al., 1985. Comparative performance of AVHRR-based multi-channel sea surface temperatures J. Geophys. Res. 90, 11,587.

Montgomery, R. S., and A. E. Strong, 1995. Coral bleaching threatens ocean, life, EOS, 75, 145- 147.

Reaser, J. K., R. Pomerance, and P. O. Thomas, 2000. Coral bleaching and global climate change: Scientific findings and policy recommendations, Conservation Biology, 14, 1500-1511.

Skirving, W.J., A.E. Strong, G. Liu, C. Liu, F. Arzayus, J. Sapper, and E. Bayler, Extreme events and perturbations of coastal ecosystems: Sea surface temperature change and coral bleaching. Chapter 2 in Remote Sensing of Aquatic Coastal Ecosystem Processes, L.L. Richardson and E.F. LeDrew (Co-Eds), Kluwer publishers. January, 2006.

Strong, A. E., F. Arzayus, W. Skirving, and S. F. Heron. Identifying coral bleaching remotely via Coral Reef Watch - improved integration and implications for climate change. Chapter 9 in Coral Reefs and Climate Change: Science and Management, J. T. Phinney, O. Hoegh-Guldberg, J. Kleypas, W. Skirving, and A. E. Strong (Co-Eds), American Geophysical Union, 2006.

Strong, A. E., G. Liu, J. Meyer, J. C. Hendee, and D. Sasko, 2004: Coral Reef Watch 2002. Bulletin of Marine Science, 75(2): 259-268.

Strong, A. E., G. Liu, T. Kimura, H. Yamano, M. Tsuchiya, S. Kakuma, and R. van Woesik, 2002. Detecting and monitoring 2001 coral reef bleaching events in Ryukyu Islands, Japan using satellite bleaching hotSpot remote sensing technique. Proc. 2002 IEEE Int. Geosci. Remote Sensing Symp. and 24th Canadian Symp. Remote Sensing, Toronto, Canada.

Strong, A. E., E. Kearns and K. K. Gjovig, 2000. Sea Surface Temperature Signals from Satellites - An Update. Geophys. Res. Lett, 27(11): 1667-1670.

Strong, A. E., C. S. Barrientos, C. Duda, and J. Sapper, 1997. Improved satellite techniques for monitoring coral reef bleaching, Proc 8th Int'l Coral Reef Sym, 2, 1495-1498.

Strong, A.E., 1991. Sea surface temperature signals from space. In Encyclopedia of Earth System Science, Ed. W.A. Nierenberg, Vol 4, Academic Press, San Diego, CA, pp 69-80.

Wellington, G. M., P. W. Glynn, A. E. Strong, S. A. Navarrete, E. Wieters, and D. Hubbard, 2001. Crisis on Coral Reefs Linked to Climate Change, EOS, 82, 1-5.

Wilkinson, C. (2008). Status of coral reefs of the world: 2008. Global Coral Reef Monitoring Network and Reef and Rainforest Research Centre, Townsville, Australia, 296 p.


Müəllif məlumatı

Əlaqələr

Department of Marine Science, California State University, Monterey Bay, Seaside, CA, USA

Cheryl A. Logan & James S. Ryan

NOAA/OAR Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, Princeton, NJ, USA

Department of Environmental Science and Policy, University of California Davis, Davis, CA, USA

Department of Geography, University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Töhfələr

C.A.L., J.P.D. and S.D.D. conceived and designed the global model C.A.L. and J.S.R. developed and tested the computer code C.A.L., J.P.D., J.S.R. and S.D.D. analysed the results C.A.L. and J.S.R. wrote the paper. C.A.L., J.P.D., J.S.R., S.D.D. and M.L.B. critically revised the manuscript.

Müəllif


5 CORAL CHIMERISM AS AN EVOLUTIONARY RESCUE INSTRUMENT

The above literature supports the idea that “group level” (the union of at least two coral genotypes into a single entity) is a key tool in the process of natural selection. Established coral chimerism may endow various ecological advantages, culminating in the formation of a “novel entity” with an increased genetic repertoire that dictates synergistic complementation, and hence a potentially wider range of physiological qualities (Rinkevich, 2004, 2011 Rinkevich & Yankelevich, 2004 Figure 2). Several scenarios for trait improvement associated with coral chimerism can be illustrated (summarized in Figure 2). This valuable outcome joins the trait benefits described in the literature cited above (prompter onset of reproduction, increased competitive capabilities during vulnerable juvenile stages, facilitated regeneration capabilities, enhanced growth rates, improved dispersal potential and reduced whole-colony mortality rates). Altogether, coral chimerism has emerged as a biological option for acquiring survival enhancing traits.

The “evolutionary rescue” power of chimerism is contingent on the premise that the chimeric phenomena may, at least partly, compensate for the immediate need for genetic change, as the only way to avoid extinction (Bell & Collins, 2008 ). The chimeric entity may have more than a single stress-tolerant genetic variant, originating from one or more of the individuals now comprising the same unified entity. Stress tolerance may even be higher in cases where multichimeras (each chimera made of several genotypes) are developed (Figure 2). This may also provide ample time for additional mutational opportunities and for adaptive mutations to develop and become fixed in coral populations. There are three crucial variables upon which a successful evolutionary rescue is predicated: increased population size, enhanced genetic variation and the degree of maladaptation to the change in environmental conditions (Bell & Gonzalez, 2009 ). By virtue of its nature, coral chimerism increases both population size and genetic variation, and this is further intensified with multichimeras (frequently occurring in corals, Figure 2 Duerden, 1902 Frank et al., 1997 Amar et al., 2008 Linden & Rinkevich, 2011 Nozawa & Hirose, 2011 Toh & Chou, 2013 Mizrahi et al., 2014 Jiang et al., 2015 Rinkevich et al., 2016 ), a phenomenon that may further minimize and mitigate maladaptation to the changes in environmental conditions. While still not tested in corals (but see Toh & Chou, 2013 Mizrahi et al., 2014 ), multichimerism in colonial tunicates has been suggested to enhance adaptation (Rinkevich, 2004 ). In this biological scenario, the various genotypes within each multichimeric entity represent a diverging, multitrajectory development, alongside intraspecific conflicts that otherwise ensue in canceling each other's opposing trajectories, generating a more adaptable entity, where natural selection acts on the “group” level rather than on each individual genome (Rinkevich, 2004 ). Thus, it is expected that the population adjustment to environmental attacks, through the chimerism/multichimerism environmental rescue tool, will not follow the typical U-shaped curve of populations' regeneration from destructive events, as it is for unitary organisms (Bell & Gonzalez, 2009 Gomulkiewicz & Holt, 1995 ).

The genetic variation in coral populations has already been acknowledged as a potential reservoir of resilience to climate change impacts (Palumbi et al., 2014 Rinkevich, 2014 ). In order to understand the enormity of global climate impacts on coral biodiversity, and to generate a deeper insight on the specific genetic traits of coral populations and communities, there is a need to follow genetic trajectories on the species level. It is thus projected that coral chimerism can serve as a tool for increasing genetic biodiversity of coral populations in the face of global climate change, an evolutionary rescue implement for reefs suffering increasing damage from climate change and anthropogenic impacts. Regardless of the various intrinsic fitness costs incurred with chimerism (such as cell competition/parasitism Rinkevich, 2004, 2011 ), a chimera represents an alliance that seems to offer advantages to the partners involved, maximizing their mutual resilience (Figure 2). Chimerism is an important biological mechanism for improving survival rates at vulnerable early life stages of corals (Puill-Stephan, van Oppen et al., 2012 ). Additionally, chimeric entities (genetically nonhomogeneous organisms) are more genetically diverse than genetically homogeneous organisms (regular coral colonies). The most prominent proposed benefits are probably those gained when flexible chimeric entities do change their somatic constituents following changes in environmental conditions. This alterable somatic state may carry benefits to the chimeric entity, as it synergistically presents to selection forces, at all times, the best-fitting combination of its genetic components, and thus exhibits the best physiological characteristic of the chimeric consortium in response to capricious environmental conditions (Rinkevich & Yankelevich, 2004 Figure 2).

The accepted wisdom states that populations with improved genetic diversity are more likely to withstand environmental changes, a biological property that will improve populations' resilience facing the overall impacts of global climate change. This is relevant to the topic of evolutionary rescue, the property that allows a population to recover from environmental pressure through advantageous genetic change, rather than increased gene flow, migration, dispersal or other demographic rescue properties (Ashander et al., 2016 Carlson et al., 2014 Gonzalez et al., 2012 ). In reef building corals, high levels of genetic diversity within populations are likely to be an important element in long term adaptations to climate change (Ayre & Hughes, 2004 ). Thus, coral chimeras (Figure 1), biological entities with enhanced genetic diversity and improved capabilities to present altered combinations of their genetic qualities under different environmental challenges, can withstand them better than genetically homogeneous coral colonies do, alleviating global change impacts on coral entities in the “reefs of tomorrow.” Above all, it is paramount that this is a naturally occurring phenomenon (Amar et al., 2008 Barki et al., 2002 Boschma, 1929 Duerden, 1902 Frank et al., 1997 Jiang et al., 2015 Linden & Rinkevich, 2017 Mizrahi et al., 2014 Raymundo & Maypa, 2004 Toh & Chou, 2013 ). The development of biological entities that better cope with climate change impacts (such as global warming and ocean acidification), and/or anthropogenic impacts (such as high sedimentation and eutrophication), may positively impact biodiversity at the entire ecosystem level.

Thus, by harnessing coral chimerism as an evolutionary rescue implement, mitigating global climate change, and anthropogenic detrimental consequences, we move from the orthodox focus of climate change/anthropogenic impacts on the higher scale of biodiversity, to a within-species biodiversity scale, using natural coral chimerism as a tool to enhance within-colony biodiversity. Coral chimerism further exhibits changes in absolute fitness at the group level (chimeras, multichimeras Figure 2) rather than just on the individual level, which allows the chimeras to agilely utilize pre-existing rare genotypes that will be able to withstand future levels of environmental assaults. The chimerism instrument thus offers an organism the possibility of developing and embracing rescue variants to yet unknown challenges, variants already existing within its gene makeup, at the onset of the new adaptability challenge.

We further assume that chimeras may be suitable to function as a genetic reservoir (considered under the “Noah's ark” paradigm of genetic repositories at the species level) for genotypes that are not able to survive on their own under current conditions, or in changing environmental conditions. Chimeric colonies have already been experimentally cultivated in laboratory settings (Amar et al., 2008 Amar & Rinkevich, 2010 Barki et al., 2002 Frank et al., 1997 Jiang et al., 2015 ) and in field conditions (Linden & Rinkevich, 2011, 2017 Nozawa & Hirose, 2011 ). Thus, reared chimera colonies may not only increase genetic variation, but also preserve it, creating climate refugia for the within-species genetic reservoir. Traits proven to be inadequate under current reef conditions, may clearly be the traits of choice for healthy reefs in future conditions, an effective and adaptive forward-looking climate change response strategy.

Not all responses to climate change can be adaptive. As an example is the claim that phenological plasticity is not enough by itself, and will not help all species to adapt to climate change (Duputié, Rutschmann, Ronce, & Chuine, 2015 ). Coral chimerism may serve as the evolutionary mechanism to supplement such phenomena, upgrading them towards becoming an evolutionary rescue mechanism. Another example is the currently documented coral range expansion phenomenon. As the climate continues to change, coral species are moving (shifting or expanding their geographical ranges) to track their climatic niches (Greenstein & Pandolfi, 2008 Makino et al., 2014 Precht & Aronson, 2004 Yamano et al., 2011 ). Both ecological and evolutionary phenomena, the shift in the geographical range of coral species and coral chimerism complement each other to create an effective evolutionary rescue tool. Constraining range pressures can be alleviated by chimeric synergistic complementation, and by compensatory mechanisms of phenotypic plasticity, in the same way that coral species may continuously hold their niches in sites affected by climate change. Additionally, coral range shifts may even be facilitated by coral chimerism, resulting in a broader expansion range and an enhanced climatic niche, larger than the one occupied in the absence of chimerism.

Climate change and anthropogenic pressures lead to an unprecedented rapid rate of environmental change to which corals lack sufficient time to adapt to (Torda et al., 2017 ). Coral chimerism might therefore endow improved fitness to coral populations, primarily in spatially heterogeneous or changing environmental conditions (Figure 2), mitigating the effects of lack of fitness, granting the necessary time for more beneficial mutations to develop. This is further enhanced in organisms with complex life cycles (Marshall et al., 2016 ) and has been confirmed for coral chimeras in the larval or spat stages (Amar et al., 2008 Mizrahi et al., 2014 ). The chimerism instrument might even prove vital in countering the erosion of genetic and phenotypic diversity, primarily in taxa like reef corals that present different traits at different stages of their life cycle, for the planktonic larvae and the sessile adult (sensu Marshall et al., 2016 ). In these organisms, it is believed that evolutionary responses are slower and more constrained than in taxa with simple life cycles (Schluter, Price, & Rowe, 1991 ).

Considering the possible contribution of coral chimerism to reef resilience may dramatically change our views for healthy coral reef ecosystems. There are diverse routes that reef-building corals could potentially take to accelerate adaptive responses to global climate change impacts (such as epigenome-associated phenotypic acclimatization Liew et al., 2018 ), and coral chimerism is probably one of the less explored scenario corals take to buffer the impacts of environmental changes. Determining the exact nature of contribution of coral chimerism, both to fitness or niche breadth, is not a trivial matter and we have scarcely begun to investigate this phenomenon. Rigorous experimental framework in the field and in controlled settings is therefore needed to further elucidate the evolutionary rescue characteristics of coral chimerism. Coral chimerism can also be added to the toolbox of ecological engineering approaches, recently developed for active reef restoration (Rinkevich, 2014, 2015 ), and where restoration efforts consider how corals will respond to the changing conditions of today's oceans.