Inspirerad av en resa till tandläkaren presenterar Dr Kate Quigley en ny metod för att övervaka korallstorlek och tillväxt som minskar undersökningstiden med 99 %. Metodiken och resultaten publiceras i Methods in Ecology and Evolution .

Dr. Kate Quigley, senior forskare vid Minderoo Foundation som utförde forskningen vid Australian Institute of Marine Science och James Cook University, har utvecklat en ny oförstörande metod för att snabbt och säkert skanna koraller – vilket minskar antalet tidigare mödosamma och långa mätningstekniker.

Inspirerad av ett besök hos tandläkaren kommenterade Dr Quigley likheterna mellan koraller och våra tänder – båda är kalciumbaserade och kräver mätverktyg som tål våta ytor. "En dag var jag hos tandläkaren och de rullade ut den här nya skannermaskinen. Jag visste direkt att det var något som kunde gälla för att skanna väldigt små koraller med tanke på att koraller och tänder faktiskt delar många liknande egenskaper. Resten är historia."

Korallrev är bland jordens mest produktiva ekosystem och tillhandahåller viktiga närings- och skyddstjänster till människor över hela världen. Dessa viktiga ekosystem har drabbats av allvarliga nedgångar under de senaste decennierna – vilket har stimulerat en uppsjö av forskning kring deras grundläggande biologi och restaurering. Genom att förstå det kritiska livsstadiet för unga koraller kan forskare förutsäga ekosystemförändringar, effekterna av störningar och deras potential för återhämtning.

Att rekonstruera korall 3D-modeller avslöjar insikter om deras hälsa och reaktion på tryck som stigande temperaturer eller försurning. Det finns flera metoder för att bygga och bedöma dessa 3D-modeller, men deras effektivitet reduceras när man konstruerar mätningar i små skalor.

Dr Quigley sa:"För närvarande är det svårt att exakt mäta mycket små föremål i 3D, speciellt om du är intresserad av att mäta små levande djur, som koraller, utan att skada dem.

"Under min doktorsexamen skulle det ta en halv dag att göra en skanning, och jag var intresserad av att skanna hundratals koraller åt gången.

"För första gången kommer den här nya metoden att tillåta forskare att mäta tusentals små koraller snabbt, exakt och utan några negativa hälsoeffekter på korallen. Detta har potential att utöka storskalig övervakning av havets hälsa och för att öka koraller restaurering av rev."

För att bedöma effektiviteten av dessa dentala skannrar, nämligen ITero Element 5D Flex, mätte Dr Quigley unga koraller vid Australian Institute of Marine Sciences National Sea Simulator. Korallerna, från Great Barrier Relief, togs tillfälligt bort från deras inomhusakvarium och deras yta och volym registrerades innan de återfördes till tankarna.

I genomsnitt tog det mindre än tre minuter att skanna och bygga en modell av varje enskild korall jämfört med över 4 timmar med tidigare metoder – en 99 % minskning av tiden som krävs för att utföra sådana mätningar. Dr Quigley registrerade lika snabba och exakta prestationer när han mätte och jämförde modeller av döda skelett och levande korallvävnad. Att ta bort behovet av att offra levande djur för att göra mätningar.

Även om detta är ett enormt steg framåt för att minska tiden som är involverad i att övervaka och studera små marina djur, måste 3D-skanningar fortfarande bearbetas manuellt, vilket saktar ner analysen. Dr Quigley hoppas att nästa väg för denna forskning är att försöka skapa en automatisk analyspipeline från skanning till mätning, eventuellt med hjälp av AI.

För närvarande kan denna teknik endast användas för att utföra mätningar ur vattnet. Hårdvaran är inte vattentät eftersom skannern är beroende av konfokal laserteknik.

"Potentiellt skulle skannern kunna göras helt vattentät. Det är dock oklart hur väl lasertekniken skulle fungera helt nedsänkt under vatten. Vi har tagit den här tekniken på båten tidigare och tagit upp vilda och laboratorieuppfödda koraller för mätning, så vi är kommer dit." + Utforska vidare

Korallföräldrar utvalda i hopp om att få värmetoleranta barn