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先進的虛擬技術捕捉了漂白后珊瑚礁如何恢復

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-11-24瀏覽次數:1102

斯克里普斯海洋學研究所的研究人員和圣地亞哥加利福尼亞大學的工程師使用新的成像軟件檢測了熱帶太平洋偏遠的巴爾米拉環礁周圍珊瑚褪色事件后的急劇恢復。該研究于4月5日在珊瑚礁上發表。

2015年,巴爾米拉經歷了有史以來最溫暖的海水,引發了廣泛的漂白事件,影響了島內90%以上的珊瑚。研究人員發現,盡管有大范圍的漂白,大多數珊瑚都會恢復,不到10%的珊瑚死亡。

這些結論是基于對珊瑚礁的全面監測,并提供更準確的珊瑚礁如何隨時間變化的觀測結果。研究人員使用了相同珊瑚礁區域數千張照片的長期數據集,為期八年。這些圖像使用自定義軟件拼接在一起,以創建生態系統的3D照片馬賽克 - 珊瑚的虛擬表示。該團隊由100天挑戰團隊開發,由海洋生態學家和工程師組成,他們使用最新技術監測世界各地的珊瑚礁。

“這種成像提供了一種在虛擬世界中回歸環境的方法,”伍茲霍爾海洋學研究所的第一作者和博士后研究員Mike Fox說道,他以博士的身份完成了這項研究。斯克里普斯的學生。 “這使我們能夠將珊瑚礁帶回實驗室。”

研究人員將這種成像技術與新的自定義可視化軟件VisCore相結合,使用戶能夠重新檢查數千張構成馬賽克的照片。 VisCore每10平方米的珊瑚礁區域拍攝超過15,000張圖像,然后處理數據以將圖像轉換為用戶可以潛入虛擬現實的3D地圖。

100島挑戰賽通過匯集高度跨學科的研究團隊創建了數據,算法和工具,現在科學家們可以在實驗室中實際探索珊瑚礁,為Viscore帶來另一個層面。幾乎每年旅行;跟蹤個別殖民地的增長和衰退;并研究整個珊瑚礁的時空關系。

加州大學圣地亞哥分校計算機科學與結構工程教授Falko Kuester表示,該項目是由加州大學圣地亞哥分校,斯克里普斯分校和雅各布斯工程學院的研究人員組成的。項目。可能。

他說:“我們希望給珊瑚礁發聲,講述他們的故事并讓利益相關者參與保護他們。”

研究人員生成的數百部視頻可在YouTube上公開觀看。

福克斯說:“該計劃為我們提供了一個獨特的機會,讓我們重新審視每次潛水,并以新的焦點檢查珊瑚礁。” “當我們'重新'回到圖像中時,我們意識到漂白甚至比我們記憶中更糟糕,因為我們實際上潛入珊瑚礁來收集數據。”

除記錄漂白劑外,研究人員還能夠密切監測珊瑚的恢復情況。看著漂白事件后珊瑚礁的照片,福克斯和團隊記錄了一個重要的珊瑚礁形成物種珊瑚耳藻的生長。這種藻類有助于將珊瑚礁固定在一起并促進年輕珊瑚的定居。

在珊瑚死亡并被珊瑚窒息的藻類覆蓋的地區,研究人員發現大約一年內藻類被粉紅色的貝殼狀珊瑚線所取代。這部分是由于較大的生態系統的健康,因為巴爾米拉具有強大的食草魚種群,可以控制破壞性的藻類生長。

隨著時間的推移,跟蹤特定珊瑚群落的這些恢復過程,使研究人員更深入地了解個體珊瑚 - 以及它們所屬的大珊瑚礁 - 在人類對氣候變化的影響時如何應對環境壓力。

傳統上,珊瑚礁的變化是通過樣本條測量的,潛水員沿著珊瑚礁的特定線記錄觀察結果。

“這就像試圖通過前往一個隨機的美國城市并詢問人們是否有孩子一樣來衡量該國的人口增長,”該論文的共同作者和100島挑戰賽的作者斯克里普桑德林說。聯合創始人。 “你不會展示更大的圖片。”

憑借珊瑚礁馬賽克和VisCore的精確度,珊瑚科學家可以在廣泛的區域內查看人口統計線索。數據的特定群體性質提供了更高的精確度,并跟蹤一個國家的人口增長,顯示了區域和國家趨勢。

“利用新的和更傳統的方法相結合,我們的團隊可以證明,在最近的全球漂白事件中,巴爾米拉的珊瑚礁并沒有像許多其他珊瑚礁那樣遭受同樣的命運,”Scripps研究員和高級研究員Jen Smith說。本文的作者,以及100島挑戰賽的聯合創始人。 “盡管天氣炎熱,但珊瑚可以在沒有普遍死亡的情況下恢復。這些發現對全球珊瑚礁健康普遍下降無疑是重要的。“

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