フロリダのサンゴ礁の特徴は、正味炭酸塩の付着量が少ないことです。

Oct 21, 2023

Scientific Reports volume 12、記事番号: 19582 (2022) この記事を引用

1333 アクセス

3 引用

108 オルトメトリック

メトリクスの詳細

サンゴ礁の生息地は、石灰化物質による炭酸カルシウムの生成が物理的および生物学的浸食による除去を上回るときに形成されます。炭酸塩収支調査は、サンゴ礁の生息地の持続性を要約する単一の指標である正味炭酸塩生産量を決定するために、多様な海洋種の集合体の枠組みを変える作用を定量化する手段を提供します。この研究では、NOAA の国立サンゴ礁モニタリングプログラムからの底生カバーとブダイの人口統計データ、および高解像度 LiDAR 地形測量を使用して、フロリダサンゴ礁地帯 (FRT) 全体の 723 地点の炭酸塩収支が計算されました。結果は、調査地の大半の浸食状態を浮き彫りにしており、FRT北部、特にフロリダ南東部地域（-0.51 kg CaCO3 m-2 year-1）で生息地がより脆弱になる傾向があり、これはフロリダに非常に近い。都市中心部。サンゴ礁の種類を詳細に比較すると、フロリダキーズの中央海峡サンゴ礁が正味炭酸塩生産量（0.84 kg CaCO3 m-2 year-1）が最も高いことが明らかになり、これらのサンゴ礁が地域全体のサンゴ礁開発の障害となる可能性があることが示されています。この研究は、フロリダのサンゴ礁、特にその物理的構造が正味浸食状態にあることを報告しています。これらのサンゴ礁が構造を失うと、サンゴ礁が提供する生態系サービスが減少し、これらの傾向を相殺するための保護と管理の取り組みを強化することが重要であることを示しています。

サンゴ礁は、生物学的に最も多様な生態系の 1 つです 1,2。これらは豊富な生態系サービス（海岸の防波堤保護、商業漁業、観光など）を支えており、地域経済にとって不可欠な収入源となっています3。フロリダ礁域 (FRT) は世界で最も経済的に重要なサンゴ礁環境の 1 つであり、その価値は 85 億ドルを超えると推定されています4。サンゴ礁の機能とエコサービスの多くは、サンゴ礁の枠組みの複雑な三次元構造に依存しています5。

サンゴ礁の枠組みの成長とその持続性は、石灰化（炭酸カルシウム [CaCO3] の生物学的沈殿）と、物理的および生物学的浸食による CaCO3 の分解、再分布、溶解とのバランスの関数です。スクレラクチニアンサンゴは、多くの場合、サンゴ礁の成長と付加の主な推進力となります6。健全なサンゴ礁システムでは、これらの石灰化と生物侵食の力の間のバランスがサンゴ礁の正味の蓄積に有利に働き、それに伴ってサンゴ礁の成長もプラスになる傾向があります7。

過去 3,000 年間にわたってサンゴ礁の成長が制限されてきたにもかかわらず、FRT は地域的にサンゴが多く覆われていたため、20 世紀後半まで生態系機能の大部分を維持していました8。ここ数十年にわたり、局地的および地球規模の数多くのストレス要因が FRT の劣化に寄与してきましたが、病気と白化による死亡率が生きたサンゴの損失の主な原因となっています 9,10,11,12。この地域の外棚礁全体ではサンゴの被覆率は低い（一般に 5% 未満）が、海岸に近いいくつかのサンゴ礁はより高いサンゴの被覆率を維持しており、再発する白化現象に対する回復力を示しています 13、14、15、16。

こうした最近の傾向により、2 つの重要な疑問が生じています。まず、FRT 全体で生きたサンゴが減少したことは、サンゴ礁の枠組みの成長/減少にどのような影響を与えましたか? 第二に、地域全体で生きたサンゴが失われると、将来の正味炭酸塩生産にどのような影響があるでしょうか?

ここでは、修正された ReefBudget17 アプローチを使用して、FRT 全体の 723 のサンゴ礁サイトから測定されたサンゴ礁の炭酸塩の付着と生物侵食の現在の速度を示します (図 1)。これは、FRT 上の複数の生物地理的領域 (n = 3)、サブ領域 (n = 4)、およびサンゴ礁の種類にわたるサンゴ礁の炭酸塩生産の空間的傾向の最大の評価を表しており、また、これまでに実施されたサンゴ礁の状態の最大の評価でもあります。 FRT。この研究は、嵐や海面上昇からの保護など、サンゴ礁が提供する主要な生態系サービスの継続的な提供と、フロリダキーズおよび南フロリダ沿岸の商業および娯楽漁業に大きな影響を及ぼします。

FRT の 3 つの生物地理的地域 (ドライトートゥガス、フロリダキーズ、フロリダ南東部) のうち、平均サンゴ被覆率が最も高かったのはドライトートゥガス (DRTO = 7.81% ± 7.83、平均 ± SD) とフロリダキーズ (FLK = 8.57% ± 10.05) (表 1)。フロリダ南東部のサンゴ被覆率は非常に低かった (SEFL = 1.46% ± 2.27)。 FLK はサンゴ被覆率の地域変動が最も大きく、サイト間の被覆率は 0 ～ 52% の範囲でした。 DRTO と SEFL の最大サンゴ被覆率はそれぞれ 36% と 12% でした。

生きたサンゴの被覆量と正味の炭酸塩生産量の間には、有意な正の関係がありました (線形回帰、R2 = 0.40、P < 0.0001、F = 479.1) (図 2)。最も浸食の進んだサンゴ礁はFLKとSEFLで見つかった（最小正味炭酸塩生産量はそれぞれ-7.6 kg CaCO3 m-2 year-1と-8.5 kg CaCO3 m-2 year-1）。 FLK よりもサンゴの平均被覆率が低いにもかかわらず、DRTO で記録された最小の正味炭酸塩生産量は、-3.9 kg CaCO3 m-2 year-1 でした。線形回帰分析により、プラスのサンゴ礁成長を維持するためのサンゴ被覆率の閾値は、DRTO と FLK でそれぞれ 8.2% と 10.5% であることがわかりました (図 2)。 SEFL の場合、この地域のサンゴ礁はほぼ独占的に純侵食されていたため、サンゴの被覆と純炭酸塩生産との間に関係はありませんでした。

ブダイのバイオマスと正味炭酸塩生産量の間には、有意な負の関係がありました (R2 = 0.28、P < 0.0001、F = 285.1) (図 2)。ブダイの現存量は地域間で有意に異なり（一般化線形モデル [GLM]、F = 28.3、P < 0.0001）、FLK 礁サイトで最も高く、平均現存量は 118.7 ± 160.9 kg ha-1 (平均 ± SD; 最大値) でした。 1251.3 kg ha−1) (表 S1)。これは、SEFL の 57.1 ± 93.2 kg ha-1 (最大 851.4 kg ha-1) および DRTO の 48.4 ± 40.2 kg ha-1 (最大 324.4 kg ha-1) と比較されます。

我々の結果は、SEFL のサンゴ礁がほぼ独占的に純侵食を受けており、侵食の最大規模が - 0.513 ± 0.063 kg CaCO3 m-2 year-1 (平均 ± sem) であることを示しています (図 1、表 2)。ビスケーン地域（BISC = − 0.225 ± 0.082 kg CaCO3 m−2 year−1）およびフロリダキーズ上部（UK = − 0.395 ± 0.122 kg CaCO3 m−2 year−1）サブ地域も同様に純侵食であった（表 2）。 FRT 全体で最も高い正味炭酸塩生成量は、MK (0.099 ± 0.095 kg CaCO3 m-2 year-1) および LK (0.042 ± 0.128 kg CaCO3 m-2 year-1) で測定されました。 FRT の残りの部分と比較して、DRTO サンゴ礁は付加体静止状態で存続し、平均正味炭酸塩生産量は - 0.023 ± 0.050 kg CaCO3 m-2 year-1 であることが判明した。

南フロリダのサンゴ礁開発における空間的傾向。 FRT 全体の研究サイトの位置と正味炭酸塩生産量 (kg CaCO3 m-2 year-1) が示された配色で表されます。 3 つの生物地理的地域 (DRTO、ドライトートゥガス、FLK、フロリダキーズ、および SEFL、フロリダ南東部) は、その地域に特有のサンゴ礁の種類を持つ個別のパネルに分割されています。 SEFL ではサンゴ礁タイプのデータは利用できませんでした。棒グラフは、各サンゴ礁タイプおよびサブ領域の平均正味炭酸塩生成量 (黒)、総炭酸塩生成量 (白)、および総炭酸塩侵食 (灰色) を示します (n = サイトの数)。エラーバーは標準値を表します。エラー。

フロリダキーズ全域の海峡中央部のサンゴ礁では、正味の炭酸塩生産量が増加しました (表 2)。 LK と MK の沖合サンゴ礁、および DRTO の岸礁でも、正味の炭酸塩生産量が増加しました。他の種類のサンゴ礁はすべて純侵食でした（表 2）。正味および総炭酸塩生産量はサンゴ礁のタイプ間で大きく異なりましたが（それぞれGLM、F = 22.1、P < 0.001およびF = 29.7、P < 0.001）、総炭酸塩浸食には変化がありませんでした（図1、表2）。 LK では、海峡中央部のサンゴ礁では、沿岸域よりも正味および総炭酸塩生産量が多かった (それぞれ、F = 19.6、P < 0.0001、および F = 21.3、P < 0.0001)。 MK は、海岸から遠ざかるにつれて正味炭酸塩生産量が増加する傾向を示しました (図 2)。 BISC では、すべての生息地のタイプが純浸食を受けているため、サンゴ礁のタイプとサンゴ礁の成長に関連する傾向はあまり明確ではありませんでした (図 1、表 2)。

南フロリダにおけるサンゴ礁開発の主な生物学的要因。 DRTO、ドライ・トートゥガス（水色）の（a）生きたサンゴ被覆率（%）および（b）ブダイ生物量（kg ha-1）に対する正味炭酸塩生産量（kg CaCO3 m-2 year-1）の線形回帰プロット。 FLK、フロリダキーズ (青); フロリダ州南東部の SEFL (ダークブルー)。 3 つの生物地理的地域すべてからのデータが統計分析のためにプールされました。回帰直線を囲む灰色のゾーンは 95% 信頼区間を表します。

この研究で分析された 723 のサンゴ礁サイトのうち、70% が純侵食を受けており、FRT の大部分でサンゴ礁の枠組みが失われている可能性が高いことを示しています。これらの結果は、この地域全体のサンゴ礁の 89%18 と 77%11 が純侵食を受けていることが判明した、フロリダキーズにおける以前のサンゴ礁の炭酸塩収支研究と一致しています。カリブ海/西大西洋のいくつかの場所 (バハマ、グランドケイマン、ボネール、ベリーズなど) で調査されたサンゴ礁の約 3 分の 1 (37%) が純侵食でした19。これは、カリブ海地域と比較して、FRT が特に脆弱で劣化した状態にあることを示しています。

これらのデータは、FRT 全体にわたるサンゴ礁の生息地が構造の複雑さを失い、重要な生態系機能が低下している可能性があることを示しています 11,18,20,21,22。これらのサンゴ礁システムは、過去 50 年にわたって悪影響を受けてきました。その最も重大な変化の 1 つは、生息地を形成する主要なサンゴ種 (ミドリイシ属やオルビセラ属) から、日和見的な「雑草」種 (つまり、ミドリイシ属やオルビセラ属) への移行です。、Porites astreoides および Siderastrea Siderea）は、炭酸塩の生産と生息地の創造の能力が限られています 10,14。これらの新たな最小限の生息地を形成する底生生物群集の出現は、現在の生息地喪失の道を逆転させる可能性は低く、FRT の大部分でサンゴ礁劣化への転換点がすでに超えられている可能性があることを示しています。これらのコミュニティの変化に関連して、将来の環境の混乱、サンゴ礁の枠組みのさらなる悪化23,24、および南フロリダのサンゴ礁システムによって提供される年間経済的保護価値が最大8億2,300万ドルも減価する可能性が高まります22。

南フロリダの最北端の生物地理的地域である SEFL は、FRT の中で最も劣化した地域です。 SEFL は、正味浸食サンゴ礁の割合が最も高く (サンゴ礁の 98%)、FRT と比べてサンゴの被覆率と総炭酸塩生産率が最も低かった (表 2)。 SEFL サンゴ礁は、大型藻類、芝生藻類、ソフトサンゴ、海綿動物などの非枠組み構造生物によって支配されており、これらはサンゴとスペースを直接競合し、炭酸カルシウムサンゴ礁の枠組みに比べてより一時的な生息地の源となっています6。十分な石灰化群落の欠如により、この地域全体でサンゴ礁の発達が最小限に抑えられており、この地域の過去の地質評価では、活発なサンゴ礁の上向き成長は 3,700 ～ 8,000 年前に停止したと推定されていることが裏付けられています 8,25,26。

ほとんどの SEFL サンゴ礁の正味浸食状態と比較して、FLK の中央海峡サンゴ礁はプラスの正味炭酸塩収支の潜在的なホールドアウトであるように見えます (表 2)。英国とロンドンの海峡中流域のサンゴ礁は、総炭酸塩生産量の増加と総炭酸塩侵食の減少により、実際に将来のサンゴ礁開発のための避難場所となる可能性があり、これらのサンゴ礁が現在エコサービスを維持する最も潜在的な可能性を秘めていることを示しています。完新世にかけて、FLK のサンゴ礁の発達が最も乏しかったのは MK 礁であることが記録されています 27 が、私たちのデータによれば、MK の海峡中流域と沖合の場所では、測定された正味炭酸塩生産率が最も高い場所のいくつかが示されています。今後の研究では、この地域の準最適なフロリダ湾の海域への定期的な曝露がこれらのサンゴ群集のストレスを強化し、存続させているかどうかを調査する必要がある。ここで記録されている最大の地域総炭酸塩生産率（〜 5 kg CaCO3 m−2 年−1）は、完新世にカリブ海で報告された平均速度を依然として大幅に下回っている 19（≧ 10 kg CaCO3 m−2 年−）ことに留意することが重要である。 1)。

南フロリダにおけるサンゴ礁開発の主な生物学的要因は、サンゴ被覆とブダイの生物量でした (図 2)。これまでの研究では、FLK のサンゴ被覆率が 1996 年の 12% から 2015 年の 4.9% に減少したと測定されていますが 24、南フロリダのサンゴ礁システムのこの評価は、地域全体の平均サンゴ被覆率が 8.2% で、わずかに楽観的でした。しかし、この値は、持続可能なサンゴ礁の開発に必要とされる推定サンゴ被覆率 10% の閾値を依然として下回っており、南フロリダのサンゴ礁が依然として劣化した状態にあることを示していることに留意することが重要です。

FRT に沿って測定された SEFL 礁では、ブダイの密度が最も低く、ブダイの生物量が 2 番目に低かった。これに関連して、総炭酸塩浸食に対するブダイによる寄与率が最も低く、SEFL はブダイと微生物浸食率が実質的に等しい唯一の地域/サブ地域でした (表 S1)。これらのブダイ個体数の減少は、地域の底生生物によって独特に引き起こされているようであり、SEFL のサンゴ礁システムは主に、小さなサンゴのコロニーのみで特徴づけられる、凹凸の少ない固底の生息地 28 で構成されています 25,29。複雑な 3D フレームワークの欠如は、堅牢なブダイ個体群を維持するために必要な利用可能な生息地を制限するだけでなく、凸状のしわ状の基層を好むため、ブダイの摂食には次善の基質でもあります 30。

FLK に特有のブダイのデータは、この地域での以前の評価を裏付けており 18、最も高いブダイのバイオマスと浸食速度は英国とロンドンで測定されています。これらのサブ地域では、沿岸および沖合の種類のサンゴ礁では、中間水路系と比較してブダイのバイオマスがかなり多くなっていました。これは、正味侵食が進行している沿岸および沖合のサンゴ礁と比較して、海峡中央部のサンゴ礁の積極的なサンゴ礁開発を推進する主な要因でした。これまでの炭酸塩収支研究では、沖合の種類のサンゴ礁でブダイの浸食が著しく高いことが判明しているが、FLK は沿岸および沖合にブダイの個体数が多く、海峡中央部でブダイの浸食が休む可能性があるという点で独特であると思われる。ブダイは死んだ基質を優先的に食べるため 32、サンゴの被覆率が低く、沿岸および沖合のサンゴ礁では裸の基質が入手しやすいため、サンゴの被覆率が高い海峡中部のサンゴ礁と比較して、ブダイの浸食が促進される可能性があります。

この研究は、FRT の炭酸塩生成状態に関するこれまでで最も包括的な評価を表しています。調査対象サイトの 70% で純侵食が観察されました。南フロリダの都市中心部に隣接するサンゴ礁の 98% が浸食されています。空間的傾向により、FRT の最北端で最も顕著な純侵食サンゴ礁が特定されました。この結果は、メソアメリカサンゴ礁地帯に沿って実施された以前の炭酸塩収支研究と一致しています 33。サンゴ礁のタイプを比較すると、影響を受けやすい沿岸および沖合のサンゴ礁タイプと比較して、海峡中央部のサンゴ礁がサンゴ礁の存続を妨げる可能性があることが示唆されており、これらの傾向は主にサンゴの被覆量とブダイの生物量の違いによって引き起こされています。これらの発見は、現在の状況では、地域全体の炭酸塩生産とサンゴの被覆を大幅に増加させる管理戦略が介入しない限り、FRT の習慣の存続が危機に瀕していることを示唆しています。

底生生物と魚類の調査は、NOAA の国家サンゴ礁モニタリングプログラム (NCRMP) によって、FRT 全体にわたるランダムな層状の場所で実施されました。サイトは、ドライトートゥガス (DRTO、n = 228)、フロリダキーズ (FLK、n = 322)、フロリダ南東部 (SEFL、n = 173) の 3 つの生物地理的地域に分類されました (図 1)。フロリダキーズはさらに次の 4 つのサブ地域に分類されました: ローワーキーズ (LK、n = 103)、ミドルキーズ (MK、n = 46)、アッパーキーズ (UK、n = 140)、ビスケーン (BISC、n = 103) 33）。各地域/サブ地域 (SEFL を除く) 内で、サンゴ礁はサンゴ礁の種類に従って分類されました。 DRTO の場合、これには堤防、前礁、ラグーン礁のサイトが含まれます。 LK、MK、UK、BISC では、サンゴ礁のタイプが沿岸、海峡中流、沖合に分類されました。データは 2014 年、2016 年、2018 年に地域全体で収集されました。

魚類と底生生物の調査は、NCRMP 方法論 34 に従って実施されました (表 S2)。魚類調査に使用されるプロトコルは、修正された Reef Visual Census (RVC) 方法 35 から開発され、層別ランダムサンプリング設計を使用して実行されました。ダイバーは、15 メートル間隔で配置された直径 15 メートルの 2 つの円柱を調査しました。魚種は 5 分間で最も低い分類レベルまで識別されました。その後、種の存在量とサイズ (10 cm のビン) を記録するためにさらに 5 分間が費やされました。

調査は、各地点の底生カバーを定量化するために使用されました。これらの調査のプロトコルは、標準的な線点切片サンプリング設計に従いました。各場所で、15 m の加重トランセクトがサンゴ礁の表面に沿って掛けられました。調査員はトランセクトに沿って 15 cm 間隔 (つまり 100 等距離点) で底生組成を記録しました。次に、これらの 100 ポイントの底生組成を、生態学的に重要な機能群（サンゴ類（種固有）、ゴルゴニアン、ヒドロサンゴ、CCA、大型藻類、芝藻類、海綿動物、裸地/死骸基質、砂/堆積物）のカバー率に変換しました。

平面底生調査は、南フロリダ東部の地深測量マッピング調査からの光検出測距（LiDAR）データ（水平解像度 1 m、垂直解像度 15 cm）を使用して、各サイトの 3 次元の複雑さ（つまり凹凸）を考慮して調整されました。 NOAA の国家測地調査によって実施された海岸線。 3D および Spatial Analyst エクステンション (ESRI) を備えた ArcGIS Pro を使用して、各サイトの GPS 座標の周囲に 15 m x 15 m の関心領域 (ROI) が配置されました。次に、ROI に既存のマルチビーム音響測深機 (MBES) と LiDAR の深浅測量データを重ね合わせました。 ROI 内では、ArcPy (ArcGIS の Python コーディングインターフェイス) のクリップラスター関数を使用して LiDAR が抽出され、サーフェスボリュームツールを使用して 3D 表面積が計算されました。しわ性は、ROI の 3D 表面積を 2D 表面積で割ることによって計算されました。

サンゴ礁の炭酸塩予算を地形の複雑さ（つまり凹凸）に合わせて標準化する方法論は、種固有の凹凸ではなくサイト固有の凹凸を使用することで、ReefBudget アプローチの手法から分岐しました。 1 m 増分のトランセクト凹凸は NCRMP 底生調査プロトコルを使用して測定されなかったため、これはこの分析に必要な制限でした。ただし、サンゴ礁の地形の複雑さが依然として考慮されていることを確認するために、この解析では LiDAR 深深測量データから計算されたサンゴ礁サイト全体の凹凸が使用されました。各底生成分、特にサンゴの凹凸ではなく、その場所の凹凸が炭酸塩生成速度の過小評価または過大評価につながる可能性がありますが、サイトと種の凹凸（つまり、外皮や巨大なサンゴの形態）が大部分で低かったことに注目します。調査対象の場所と種の数を減らし、過小評価または過大評価の可能性を減らします。

サンゴ礁の炭酸塩収支分析は、ReefBudget アプローチの修正版に従って実行されました17。サンゴの炭酸塩生産量は、種特有の線伸長率（cm 年−1）、骨格密度（g cm−3）、サンゴの形態（分枝、塊状、準塊状、外殻形成/メッキ）、および被覆率から導き出されました。 CCA および他の石灰質付着物による炭酸塩の生成も同様に、表面積の関数として計算され、文献では線形伸長率および骨格密度が報告されています 17。各調査地における総炭酸塩生産量は、各調査地で見つかったすべての石灰質生物による炭酸塩生産量の合計として測定され、サイト固有のサンゴ礁の凹凸に標準化されました。

各調査地点の総炭酸塩侵食は、ブダイ、マイクロボーラー、マクロボーラー、ウニの 4 つの生物侵食グループによる侵食の合計として計算されました。計算は大まかに ReefBudget の方法論に従って行われました17 (表 1)。 NCRMP 調査からのブダイのサイズ頻度分布に、サイズと種固有の咬合率 (咬合 min-1)、一咬当たりの除去体積 (cm3)、および傷跡を残す咬傷の割合を乗じて、ブダイの侵食総量を計算しました。これらの計算で使用された基板密度 (1.72 g cm-3) は、ReefBudget プロトコルの密度に従いました 17。微生物浸食は、死んだサンゴ基質の被覆率から計算され、これに文献から得られた速度 17 -0.240 kg CaCO3 m-2 year-1 を乗じました。マクロボーリングは、すべてのカリブ海/大西洋産の海綿動物の平均浸食速度 17 (-6.05 kg CaCO3 m-2 year-1) を掛けた海綿動物の被覆率として計算されました。ウニによる外部生物侵食は、底生調査から収集されたディアデマウニの存在量を使用して計算されました。 NCRMP の底生調査からはテストサイズのデータが不足しているため、ウニの存在量には、平均的なテストサイズ 36 (66 mm) のカリブ海/大西洋産ディアデマウニ (-1 年 -0.003 kg CaCO3 m-2) の生物浸食速度を乗じました。この分析に平均的な試験サイズのディアデマウニを使用したことにより、ウニの侵食が過小評価または過大評価された可能性がありますが、調査で測定されたディアデマウニの存在量は最小限で、FRT 全体で機能的に無関係であるように見えました。

この分析で使用された調査方法とデータソースは、標準的なリーフバジェットアプローチのものから変更されているため、私たちは、NOAA がチーカロックス（英国）で実施した年次リーフバジェット調査と近隣の 3 つの NCRMP との詳細なスケールの時間比較を通じてモデルを検証することを選択しました。分析に使用されたサイト。 NCRMP 調査は 2014 年、2016 年、2018 年に実施されたため、この研究は NOAA Cheeca Rocks データセットからのこれら 3 つの調査年のみに焦点を当てました。サンゴ礁の成長/浸食に関連する時間的傾向を視覚的に比較して、調査タイプが同等の結果を提供するかどうかを確認しました (SI 図 S6)。

すべてのモデル計算と統計分析は、R Studio 拡張機能を備えた R37 を使用して実行されました38。一般化線形モデル (GLM) は、サブ領域およびサンゴ礁の種類にわたるサンゴ礁の発達に関連する空間傾向を評価するために、生息地の生成 (つまり、純炭酸塩生成、総炭酸塩生成、および総炭酸塩侵食) に関係する応答変数に対して実行されました。各 GLM は、サブ領域内にネストされたサンゴ礁タイプで実行されました。各変数の最適分布は、fitdistrplus R パッケージを使用して決定されました39。線形回帰分析を使用して、正味炭酸塩生産量と生きたサンゴ被覆量およびブダイのバイオマスの両方との関係を評価しました。すべてのプロットは ggplot2 R パッケージ 40 を使用して作成され、スタイルに合わせて Adobe Illustrator 41 で編集されました。

現在の研究中に生成されたデータセット、および/または現在の研究の分析に使用されたデータセットは、NCEI および ERDDAP: https://coastalscience.noaa.gov/project/national-coral-reef-monitoring-program-biological-socioeconomic/ で公開されています。

ミシガン州リーク・クドラサンゴ礁の世界的な生物多様性: 熱帯雨林との比較。生物多様性 II: 私たちの生物資源の理解と保護、83–108 (1997)。

ノウルトン、N.ら。サンゴ礁の生物多様性。『世界の海洋の生命』、65–78 (2010)。

スポルディング、M.ら。サンゴ礁観光の世界的な価値と分布をマッピングします。 3 月のポリシー 82、104–113 (2017)。

記事 Google Scholar

ドノバン、C.ら。 NOAA CRCP 2020 ステータスレポート。メリーランド州シルバースプリング、NOAA サンゴ礁保護プログラム (2020)。

Graham, N. & Nash, K. サンゴ礁生態系における構造の複雑さの重要性。サンゴ礁 32、315–326 (2013)。

記事 ADS Google Scholar

Perry, C. & Hepburn, L. 生物浸食、付着物、セメンテーションによるサンゴ礁骨格のシン堆積変化: サンゴ礁の付着とサンゴ礁の堆積イベントのタフォノミックな兆候。地球科学改訂 86、106–144 (2008)。

記事 ADS Google Scholar

グリン、P. & マンゼロ、D. 生物浸食とサンゴ礁の成長: 動的バランス。人新世 67 ～ 97 年のサンゴ礁 (Springer、2015)。

Google スカラー

Toth, L.、Kuffner, I.、Stathakopoulos, A. & Shinn, E. フロリダのサンゴ礁の地質学的および生態学的閉鎖の間には 3,000 年の遅れがある。グロブ。バイオルを変更します。 24、5471–5483 (2018)。

記事 ADS Google Scholar

Precht、WF、Miller、SL フロリダ礁地帯に沿った生態学的変化: 未来への鍵としての過去。 RB アロンソン編著、サンゴ礁生態学への地質学的アプローチ。ニューヨーク州ニューヨーク州：スプリンガー。 https://doi.org/10.1007/978-0-387-33537-7 (2007)。

カフナー、I. et al. 現場測定によるサンゴ礁の構築と浸食の推定値を改善します。リムノール。海洋学者。 64、2283–2294 (2019)。

記事 ADS CAS Google Scholar

Yates, K.、Zawada, D.、Smiley, N.、Tiling-Range, G. サンゴ礁生態系における海底標高と海面上昇の相違。 Biogeosciences 14、1739–1772 (2017)。

記事 ADS Google Scholar

Manzello, D. フロリダキーズのサンゴ礁の最近の急速な温暖化。科学。議員第 5 号、16762 (2015)。

論文 ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lirman, D. & Fong, P. 陸上のサンゴストレス要因の発生源に近いことは、サンゴ礁に対するリスクの適切な尺度となるでしょうか? フロリダ礁域の例。 3月汚染。ブル。 54、779–791 (2007)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Ruzicka、R. et al. 1997/1998 年のエルニーニョから 11 年後のフロリダキーズサンゴ礁の底生生物群集の時間的変化。 3月エコル。プログレ。サー。 489、125–141 (2013)。

記事 ADS Google Scholar

ギンタート、B.ら。フロリダキーズの沿岸パッチ礁で毎年顕著なサンゴの白化の回復力: 希望の塊か、異常か、それとも最後まで生き残ったのか? サンゴ礁 37、533–547 (2018)。

記事 ADS Google Scholar

マンゼロ、D. 他海洋温暖化に伴うフロリダキーズの絶滅危惧種サンゴ Orbicella faveolata の個体群維持における宿主遺伝学と耐熱性藻類共生生物の役割。グロブ。バイオルを変更します。 25、1016–1031 (2019)。

記事 ADS Google Scholar

Perry, C. & Lange, I. ReefBudget Caribbean v2: オンラインリソースと方法論。 https://geography.exeter.ac.uk/reefbudget から取得 (2019)。

Enochs, I. et al. 海洋の酸性化は一般的なサンゴ礁の海綿体の生物浸食を促進します: フロリダ礁域の存続に影響を与えます。ブル。 3月科学。 91、271–290 (2015)。

記事 Google Scholar

ペリー、C.ら。カリブ海全体の炭酸塩生産量の減少により、サンゴ礁の成長が脅かされています。ナット。共通。 4、1402 (2013)。

論文 ADS PubMed Google Scholar

Alvarez-Filip, L.、Dulvy, N.、Gill, J.、Cote, I. & Watkinson, A. カリブ海のサンゴ礁の平坦化: 地域全体の建築の複雑さの低下。手順 R. Soc. B 276、3019–3025 (2009)。

記事 PubMed PubMed Central Google Scholar

フェラリオ、F. et al. 沿岸の危険リスクの軽減と適応に対するサンゴ礁の有効性。ナット。共通。 5、1–9 (2014)。

記事 Google Scholar

Storlazzi、C. et al. フロリダとプエルトリコの沿岸災害リスクに対するハリケーンイルマとマリアの影響を厳密に評価。米国地質調査所オープンファイル報告書 2021–1056、29 (2021)。

ペリー、C.ら。カリブ海サンゴ礁の炭酸塩収支のダイナミクスの変化：現在および将来のサンゴ礁成長の可能性に対する重要な制御手段としてのサンゴ礁バイオ侵食者の出現。手順 R. Soc. B 281、20142018 (2014)。

記事 PubMed PubMed Central Google Scholar

トス、L.ら。フロリダの造礁サンゴの前例のない喪失と、新しいサンゴ礁群の出現。エコル。社会午前。 100、e02781 (2019)。

CAS Google スカラー

バンクス、Ｋ．ら。フロリダ大陸南東部のサンゴ礁（米国、マイアミデイド郡、ブロワード郡、パームビーチ郡）。米国のサンゴ礁、175–220 (2008)。

トス、L.ら。気候と亜熱帯サンゴ礁発達の緯度限界。科学。議員 11、13044 (2021)。

論文 ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

南フロリダ州ギンズバーグの炭酸塩堆積物。ゲオル。社会午前。ブル。 1、72 (1964)。

Google スカラー

Jones, N.、Figueiredo, J. & Gilliam, D. 高緯度のサンゴ礁底生生物群集における熱ストレスに関連した時空間変動。 Coral Reefs 39、1661–1673 (2020)。

記事 Google Scholar

Walker, B. & Gilliam, D. フロリダ州サンゴ礁地帯（マーティン郡）の北緯の範囲を決定し、サンゴ礁の生息地の特徴を明らかにする。 PLoS ONE 8、e80439 (2013)。

論文 ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bellwood, D. & Choat, J. ブダイ科 (コガネムシ科) の放牧の機能分析: 生態学的意味。環境。バイオル。 Fishes 28、189–214 (1990)。

記事 Google Scholar

Tribollet, A. & Golubic, S. オーストラリアのグレートバリアリーフ北部で 3 年間暴露された実験用炭酸塩基質の生物侵食のパターンとペースにおける棚間の違い。 Coral Reefs 24、422–434 (2005)。

記事 ADS Google Scholar

Bruggemann, H.、Kuijper, M. & Breeman, A. 同所性のカリブ海のブダイ Scarus vetula と Sparisoma viride (コガネムシ科) による採餌と生息地利用の比較分析。 3月エコル。プログレ。サー。 112、51–66 (1994)。

記事 ADS Google Scholar

Molina-Hernandez, H.、Gonzalez-Barrios, J.、Perry, C.、および Alvarez-Filip, A. 移動したサンゴ礁群における 20 年間にわたる炭酸塩収支の変化: これらのサンゴ礁は純予算の低い状態に固定されているのでしょうか? 手順 R. Soc. B 287、(2020)。

NOAA サンゴプログラム。国家サンゴ礁モニタリング計画。メリーランド州シルバースプリング、NOAA サンゴ礁保護プログラム (2021 年)。

Bohnsack, J. & Bannerot, S. サンゴ礁の魚類の群集構造を定量的に評価するための定常視覚センサス手法。 NOAA テクニカルサポート NMFS 41、1 ～ 15 (1986)。

Google スカラー

Feehan、CJ、Brown、MS、Sharp、WC、Lauzon-Guay、JS & Adams、DK フロリダキーズのサンゴ礁における Diadema antillarum の施肥制限。エコロジー 97、1897–1904 (2016)。

論文 PubMed Google Scholar

Rコアチーム。 R: 統計コンピューティングのための言語および環境。 R 統計コンピューティング財団、オーストリア、ウィーン (2020)。

RStudioチーム。 RStudio: R の統合開発 (2015)。

Delignette-Muller、ML および Dutang、C. fitdisrplus: 分布を近似するための R パッケージ。 J.Stat. ソフトウェア。 64、1–34 (2015)。

記事 Google Scholar

Wickham, H. ggplot2: データ分析用のエレガントなグラフィックス。 Springer-Verlag ニューヨーク。 ISBN 978-3-319-24277-2 (2016)。

アドビ株式会社。 Adobe Illustrator、https://adobe.com/products/illustrator から入手可能。 (2019年)

リファレンスをダウンロードする

データ収集および分析中のサポートにおける NOAA の国立サンゴ礁モニタリングプログラムのご支援に感謝いたします。資金は NOAA サンゴ礁保護プログラムプロジェクト #743 によって提供されました。

NOAA、海洋化学および生態系部門、大西洋海洋気象研究所、4301 Rickenbacker Cswy.、マイアミ、フロリダ州、33149、米国

ジョン・T・モリス、イアン・C・イノックス、ニコール・ベセマー

マイアミ大学海洋大気研究所協力研究所、4600 Rickenbacker Cswy.、マイアミ、フロリダ州、33149、米国

ジョン・T・モリス & ニコール・ベセマー

国立沿岸海洋科学センター、NOAA 国立海洋局、101 Pivers Island Road、ビューフォート、ノースカロライナ州、28516、米国

T・シェイ・ヴィーマン

CSS, Inc.、NOAA 国立沿岸海洋科学センターと契約中、10301 Democracy Lane、Suite 300、Fairfax、VA、22030、米国

サラ・H・グローブス & コーリー・エイムズ

サウスイースト水産科学センター、サンゴ礁魚生態学ユニット、NOAA、75 Virginia Beach Drive、マイアミ、フロリダ州、33149、米国

ジェレマイア・ブロンドー & ローラ・ジェイ・W・グローブ

ヴァージン諸島大学、#2 John Brewers Bay、セントトーマス、米領ヴァージン諸島、00802、米国

ジェレマイア・ブロンドー

NOAA サンゴ礁保護プログラム、1305 East-West Highway、シルバースプリング、メリーランド州、20910、米国

エリカ・K・トール

サンゴ礁ウォッチ、衛星応用研究センター、米国海洋大気局、衛星海洋学および気候学部門、カレッジパーク、メリーランド州、20740、米国

デレク・P・マンゼロ

PubMed Google Scholar でこの著者を検索することもできます

JM、EI、NB がこの研究を設計しました。 JM と NB がデータ分析を実行しました。 JM、EI、DM が原稿を作成しました。共著者全員によって重要な改訂が行われました。

ジョン・T・モリスへの通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

シュプリンガーネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

オープンアクセスこの記事はクリエイティブコモンズ表示 4.0 国際ライセンスに基づいてライセンスされており、元の著者と情報源に適切なクレジットを表示する限り、あらゆる媒体または形式での使用、共有、翻案、配布、複製が許可されます。クリエイティブコモンズライセンスへのリンクを提供し、変更が加えられたかどうかを示します。この記事内の画像またはその他のサードパーティ素材は、素材のクレジットラインに別段の記載がない限り、記事のクリエイティブコモンズライセンスに含まれています。素材が記事のクリエイティブコモンズライセンスに含まれておらず、意図した使用が法的規制で許可されていない場合、または許可されている使用を超えている場合は、著作権所有者から直接許可を得る必要があります。このライセンスのコピーを表示するには、http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ にアクセスしてください。

転載と許可

Morris、JT、Enochs、IC、Besemer、N. 他フロリダのサンゴ礁は、純炭酸塩の付着量が少ないことが特徴です。 Sci Rep 12、19582 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-23394-4

引用をダウンロード

受信日: 2022 年 6 月 1 日

受理日: 2022 年 10 月 31 日

公開日: 2022 年 11 月 15 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-23394-4

次のリンクを共有すると、誰でもこのコンテンツを読むことができます。

申し訳ございませんが、現在この記事の共有リンクは利用できません。

Springer Nature SharedIt コンテンツ共有イニシアチブによって提供

科学レポート (2023)

コメントを送信すると、利用規約とコミュニティガイドラインに従うことに同意したことになります。虐待的なもの、または当社の規約やガイドラインに準拠していないものを見つけた場合は、不適切としてフラグを立ててください。

前: 北太平洋の炭酸カルシウム循環を理解する次: 研究者は、単一のエネルギーでジメチルカーボネートの対電気合成を実現します。

お問い合わせを送信

送信