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先进的虚拟技术捕捉了漂白后珊瑚礁如何恢复

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-11-24浏览次数:1102

斯克里普斯海洋学研究所的研究人员和圣地亚哥加利福尼亚大学的工程师使用新的成像软件检测了热带太平洋偏远的巴尔米拉环礁周围珊瑚褪色事件后的急剧恢复。该研究于4月5日在珊瑚礁上发表。

2015年,巴尔米拉经历了有史以来最温暖的海水,引发了广泛的漂白事件,影响了岛内90%以上的珊瑚。研究人员发现,尽管有大范围的漂白,大多数珊瑚都会恢复,不到10%的珊瑚死亡。

这些结论是基于对珊瑚礁的全面监测,并提供更准确的珊瑚礁如何随时间变化的观测结果。研究人员使用了相同珊瑚礁区域数千张照片的长期数据集,为期八年。这些图像使用自定义软件拼接在一起,以创建生态系统的3D照片马赛克 - 珊瑚的虚拟表示。该团队由100天挑战团队开发,由海洋生态学家和工程师组成,他们使用最新技术监测世界各地的珊瑚礁。

“这种成像提供了一种在虚拟世界中回归环境的方法,”伍兹霍尔海洋学研究所的第一作者和博士后研究员Mike Fox说道,他以博士的身份完成了这项研究。斯克里普斯的学生。 “这使我们能够将珊瑚礁带回实验室。”

研究人员将这种成像技术与新的自定义可视化软件VisCore相结合,使用户能够重新检查数千张构成马赛克的照片。 VisCore每10平方米的珊瑚礁区域拍摄超过15,000张图像,然后处理数据以将图像转换为用户可以潜入虚拟现实的3D地图。

100岛挑战赛通过汇集高度跨学科的研究团队创建了数据,算法和工具,现在科学家们可以在实验室中实际探索珊瑚礁,为Viscore带来另一个层面。几乎每年旅行;跟踪个别殖民地的增长和衰退;并研究整个珊瑚礁的时空关系。

加州大学圣地亚哥分校计算机科学与结构工程教授Falko Kuester表示,该项目是由加州大学圣地亚哥分校,斯克里普斯分校和雅各布斯工程学院的研究人员组成的。项目。可能。

他说:“我们希望给珊瑚礁发声,讲述他们的故事并让利益相关者参与保护他们。”

研究人员生成的数百部视频可在YouTube上公开观看。

福克斯说:“该计划为我们提供了一个独特的机会,让我们重新审视每次潜水,并以新的焦点检查珊瑚礁。” “当我们'重新'回到图像中时,我们意识到漂白甚至比我们记忆中更糟糕,因为我们实际上潜入珊瑚礁来收集数据。”

除记录漂白剂外,研究人员还能够密切监测珊瑚的恢复情况。看着漂白事件后珊瑚礁的照片,福克斯和团队记录了一个重要的珊瑚礁形成物种珊瑚耳藻的生长。这种藻类有助于将珊瑚礁固定在一起并促进年轻珊瑚的定居。

在珊瑚死亡并被珊瑚窒息的藻类覆盖的地区,研究人员发现大约一年内藻类被粉红色的贝壳状珊瑚线所取代。这部分是由于较大的生态系统的健康,因为巴尔米拉具有强大的食草鱼种群,可以控制破坏性的藻类生长。

随着时间的推移,跟踪特定珊瑚群落的这些恢复过程,使研究人员更深入地了解个体珊瑚 - 以及它们所属的大珊瑚礁 - 在人类对气候变化的影响时如何应对环境压力。

传统上,珊瑚礁的变化是通过样本条测量的,潜水员沿着珊瑚礁的特定线记录观察结果。

“这就像试图通过前往一个随机的美国城市并询问人们是否有孩子一样来衡量该国的人口增长,”该论文的共同作者和100岛挑战赛的作者斯克里普桑德林说。联合创始人。 “你不会展示更大的图片。”

凭借珊瑚礁马赛克和VisCore的精确度,珊瑚科学家可以在广泛的区域内查看人口统计线索。数据的特定群体性质提供了更高的精确度,并跟踪一个国家的人口增长,显示了区域和国家趋势。

“利用新的和更传统的方法相结合,我们的团队可以证明,在最近的全球漂白事件中,巴尔米拉的珊瑚礁并没有像许多其他珊瑚礁那样遭受同样的命运,”Scripps研究员和高级研究员Jen Smith说。本文的作者,以及100岛挑战赛的联合创始人。 “尽管天气炎热,但珊瑚可以在没有普遍死亡的情况下恢复。这些发现对全球珊瑚礁健康普遍下降无疑是重要的。“