Forskare tror att kelpskogar som denna utanför Kaliforniens kust hotas av klimatförändringar. Kredit:University of California, Los Angeles
Kelpskogar växer längs kuster över hela världen, till stor del dold från insyn. Som regnskogar, de är bland planetens viktigaste ekosystem:vackra men ömtåliga livsmiljöer för ett brett spektrum av växt- och djurarter.
Men forskare tror att kelpskogar hotas av klimatförändringarna. Nu, forskare från UCLA och sju andra universitet har ett förbättrat verktyg för att spåra dessa skiftande ekosystem, varav den största är cirka 5 mil lång.
Med ny finansiering från NASA, teamet relanserade nyligen Floating Forests, en webbplats som gör det möjligt för frivilliga medborgarforskare att skanna hundratusentals satellitbilder efter platser där toppen av kelpskogarna skummar havsytan.
Den ursprungliga webbplatsen gick online 2014, och det är fler än 7, 000 användare hade sett ungefär 700, 000 satellitbilder i början av december 2017. Den nya versionen lanserades 13 december med bättre bildfilter och förbättrad färgkontrast, vilket kommer att producera färre bilder som inte har kelp i dem, och kommer att göra kelpskogarna lättare att identifiera.
"Vi hoppas kunna spåra globala trender i överflöd av gigantiska kelpskogar och identifiera regioner som har upplevt betydande minskningar av kelp, sa Kyle Cavanaugh, professor i geografi vid UCLA College och medlem av UCLA Institute of the Environment and Sustainability. "Jätte kelpskogar är ekosystemingenjörer – de ger både mat och livsmiljöer för otroligt mångfaldiga och produktiva kustnära ekosystem. De är också mycket känsliga för förändringar i klimat- och miljöförhållanden."
Att kartlägga kelpskogar har traditionellt sett varit en mer ensam strävan:dykare samlade information om områden i havet som de själva kunde utforska. Så data var begränsade till små delar av havet, och informationen som dykarna samlade in kunde bara ge en ögonblicksbild av förhållandena den dagen de samlade in den - ett problem eftersom förhållandena i skogarna kan förändras snabbt.
För att få en mer fullständig bild av skogarna, och att övervaka dem under långa tidsperioder, Cavanaugh insåg att han kunde dra från NASA:s Landsat-program, som har tagit satellitbilder av hela jorden var 16:e dag sedan 1970-talet. Landsat samlar in data i de synliga och nära infraröda våglängderna, vilket gjorde det till ett idealiskt verktyg för att spåra kelpskogar:Eftersom vatten absorberar mycket nära-infraröd energi och växter reflekterar mycket av det, kelpskogens baldakiner sticker ut på satellitbilderna.
Men Cavanaugh visste också att det skulle krävas mänskliga ögon för att analysera bilderna, så han och Jarrett Byrnes, en biologiprofessor vid University of Massachusetts, Boston, fick finansiering från en ideell organisation som heter Zooniverse för att bygga en webbplats som skulle tillåta människor från hela världen att delta.
Så här fungerar det:Om en av medborgarforskarna ser bevis på en kelpskog i en satellitbild, den bilden visas för 15 andra användare för verifiering och för att noggrant spåra baldakinens konturer. Å andra sidan, om fyra olika användare ser en bild och inte ser någon kelp, den bilden kasseras från datamängden.
Än så länge, Floating Forests-användare har hjälpt till att kartlägga kelpskogar längs hela Kaliforniens kust från 1984 till 2011 – en användare hittade en stor, aldrig tidigare kartlagd fläck av kelp på ett undervattensberg som kallas Cortez Bank, cirka 100 mil utanför San Diegos kust. Volontärer hjälpte också till att kartlägga större delen av Tasmaniens kust, Australien, under samma period, ger bevis på att klimatförändringarna orsakar problem i kelpskogarna där.
Förutom förbättringar i bildbehandlingen, den återlanserade sajten gör det lättare för Cavanaugh och hans forskarkollegor att lägga till nya regioner till plattformen. Ett av de senaste tillskotten är en samling av 5, 000 bilder av vattnen runt Falklandsöarna, utanför Sydamerikas kust. Byrnes sa att kelpskogar är grunden för det kustnära ekosystemet där.
"Det är en grogrund, " sade han. "Lokala bläckfiskar älskar att lägga sina ägg på kelp. Det är också en källa till kelpflottar som kan transportera vissa arter runt de subantarktiska haven."