南十字星大学和CSIRO首次成功地使用水下微距摄影测量技术，对大堡礁上新定居的亚毫米级珊瑚进行密切观察现在变得容易多了。
在今天发表在《生态学与进化方法》杂志上的一篇论文中，来自南十字星大学和CSIRO的一组科学家展示了先进的成像技术如何为直接在珊瑚礁上以惊人的精细规模监测和研究珊瑚和其他无根(附着)生物的招募提供了新的机会。
这种新方法对于监测新定居珊瑚在幼虫恢复干预后的招募成功特别有用:当漂浮珊瑚苗圃中饲养的微小幼虫被大量释放到受气候变化影响破坏的珊瑚礁上，以启动它们的恢复。
该研究的第一作者、南十字星大学博士后研究员Marine Gouezo博士说:“珊瑚的吸收规模是人眼看不见的(小于1毫米)，到目前为止，需要使用附着在珊瑚礁上的人工板，然后在显微镜下进行检查，以量化新定居的珊瑚。”
“有了这种新方法，对0.5毫米大小的生物(比如两个月大的珊瑚)的招募观察，可以在它们的自然栖息地——珊瑚礁中记录和追踪时间。”
这项研究展示了水下宏观摄影测量的应用:一种结合了宏观摄影(以非常高的分辨率拍摄特写照片的艺术，以观察通常小于1毫米的微小生物)和摄影测量(一种将这些照片“缝合”在一起以重建珊瑚礁小部分的三维模型的技术)。
与依赖人工设备(如瓦片)的传统野外观察方法不同，这种创新方法使科学家能够直接监测珊瑚礁上的幼虫定居和招募，从而对评估珊瑚幼虫恢复干预措施的成功与否具有价值。
“虽然珊瑚礁尺度摄影测量法通常用于水下生态调查，特别是在记录珊瑚覆盖等时间变化的监测项目中，但它缺乏发现小珊瑚的分辨率。这种宏观摄影测量技术可以补充珊瑚礁尺度摄影测量，通过放大珊瑚礁的一小部分来监测亚毫米尺度的珊瑚礁，这是珊瑚繁殖的尺度，”古佐博士说。
对于像大堡礁珊瑚幼虫恢复这样的大型项目，宏观摄影测量技术具有成本效益，并且避免了在珊瑚礁上安装设备或使用实验室显微镜的需要。它提供了小珊瑚礁区域的永久三维(3D)记录，表征了自然环境中与珊瑚礁相关的生物。
现代摄影技术的进步，加上相机在水下操作的能力，以及用于3D模型重建的软件，已经彻底改变了珊瑚礁研究。数字化这一监测步骤为自动化处理和机器学习技术打开了大门。
“宏观摄影测量方法为研究人员提供了一种监测方法，以前所未有的细节了解海洋生物的隐藏动态。我对它推动海洋生态研究和恢复工作的潜力感到兴奋，”Gouezo博士说。
Gouezo博士是南十字星大学珊瑚幼虫恢复小组的高级成员，该小组由杰出教授Peter Harrison领导，他也是该论文的作者。Christopher Doropoulos博士是CSIRO环境研究所的高级研究科学家，也是本文的共同作者。
Doropoulos博士说:“这种宏观摄影测量技术使我们能够首次在珊瑚礁的野外环境中检查珊瑚繁殖的最早阶段，而不是使用沉降瓦等替代方法。”
“这将加深我们对限制和促进幼虫成功定居和早期生存的生态学理解，以优化以珊瑚礁幼虫为基础的珊瑚恢复作业的应用和规模。”
大堡礁基金会的RRAP执行主任Cedric Robillot说:“RRAP正在开发这样的摄影测量方法，帮助我们缩小珊瑚礁恢复方面的关键知识差距。”
“这是开发和测试新颖科学解决方案的重要一步，并将这些解决方案提供给管理人员，以帮助大堡礁和其他珊瑚礁在未来几十年抵御气候变化的影响。”
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