Блог

Sep 17, 2023

Фотограмметрия как многообещающий инструмент для выявления донных комплексов морских пещер

Научные отчеты, том 13,

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 7587 (2023) Цитировать эту статью

605 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Традиционно подходы к мониторингу морских пещер были ограничены ограничениями оборудования и строгими протоколами безопасности. Сегодня появление новых подходов открывает новые возможности для описания этих своеобразных экосистем. Настоящее исследование было направлено на изучение потенциала фотограмметрии «Структура из движения» (SfM) для оценки численности и пространственного распределения сидячих бентических комплексов внутри полузатопленной морской пещеры. Кроме того, поскольку в последнее время были зафиксированы последствия незаконного вылова мидий Lithophagalithophaga, особое внимание было уделено ее распространению и плотности. Результаты SfM сравнивались с более «традиционным подходом» путем моделирования размещения фотоквадратов на созданных ортофотопланах. Всего было идентифицировано 22 сидячих таксона, из которых Porifera представлял собой доминирующий таксон в пещере, а L.lithophaga имел плотность 88,3 лунок/м2. СфМ и фотоквадраты получили сопоставимые результаты по видовому богатству, процентному покрытию идентифицированных таксонов и большинству показателей морского ландшафта, тогда как с точки зрения оценки плотности таксонов фотоквадраты сильно переоценили их значения. Результатом SfM стал подходящий неинвазивный метод регистрации морских пещерных комплексов. Индексы морских ландшафтов оказались комплексным способом описания пространственной структуры распределения донных организмов, устанавливая полезную основу для оценки будущих изменений в сообществах.

Пещеры представляют собой уникальный уголок биоразнообразия как в океанах, так и на суше. Стабильность их особых условий окружающей среды может спровоцировать важные процессы изоляции и привести к эволюции и отбору редких эндемичных видов. В морской среде эти условия, когда они возникают в фотической зоне, дают ученым возможность исследовать и изучать в доступных «естественных лабораториях» биоразнообразие и функционирование мезофотных и глубоководных экосистем1, 2, где их можно перенести и изучался по горизонтальному градиенту, а не по вертикальному. Более того, пещеры могут служить убежищем для различных видов и раскрывать неожиданные трофические сети1. Сильные градиенты окружающей среды (например, гидродинамика, свет, концентрация питательных веществ и т. д.) возникают во внутренних частях пещер, формируя их биотические сообщества и определяя различные экологические зоны3,4,5,6. И хотя экологическая уникальность и важность этих местообитаний неоднократно признавалась научным сообществом7,8,9,10, лишь относительно небольшое количество морских пещер исследовано и оценено с точки зрения их биотической составляющей [например,4, 10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25].

Глобальные и локальные стрессоры сильно влияют на прибрежные экосистемы7, 26, и морские пещеры не являются исключением. Фактически, эти места обитания характеризуются очень стабильным и хрупким биоценозом9, 27, и различные исследования показали, как синергия изменения климата и деятельности человека может глубоко изменить их сообщества [например, 7, 28]. Незаконный промысел (например, Corallium rubrum (Linnaeus, 1758), Lithophaga Lithophaga (Linnaeus, 1758) и др.), подводная охота, нерегулируемое посещение дайверов и туристических лодок, глубокое изменение прибрежных территорий, а также все более частые Морские тепловые волны29 также угрожают сидячим донным сообществам морских пещер, которые, как известно, имеют низкий потенциал восстановления7, 9, 27, 30. В Средиземном море морские пещеры внесены в список приоритетных мест обитания согласно Директиве о среде обитания (92/ 43/ECC, код 8330) и включен в План действий по темным местам обитания31. Эффективные планы управления или меры защиты/сохранения все еще отсутствуют10, 32. Хотя некоторые исследования касались уязвимости, характеризующей морские пещеры7, 9, 33, трудно обобщить основные угрозы этой среды обитания в местном масштабе. Для правильной разработки целевых и эффективных мер решающее значение имеют специальные исследования, позволяющие выявить основные факторы давления, оказывающие на них влияние7, 10.