Bilder från Copernicus Sentinel-2A-satelliten tagna den 8 juni 2016 och den 23 februari 2017 visar hur koraller blir ljusa vita för Adelaide Reef, Centrala stora barriärrevet. Kredit:innehåller modifierade Copernicus Sentinel -data (2016–17), bearbetad av J. Hedley; konceptuell modell av C. Roelfsema
Forskare observerade blekningen av Australiens Great Barrier Reef tidigt i år med hjälp av satellitbilder. Även om det tidigare varit svårt att fånga dessa händelser från rymden, Sentinel-2:s frekventa återbesök och dess upplösning gör det möjligt.
Korallerna i Great Barrier Reef har nu drabbats av två blekningshändelser under på varandra följande år. Experter är mycket bekymrade över kapaciteten för revöverlevnad under den ökade frekvensen av dessa globala uppvärmningsinducerade händelser.
Blekning sker när alger som lever i korallernas vävnader, som fångar solens energi och är avgörande för korallöverlevnad, utvisas på grund av höga vattentemperaturer.
Den vitare korallen kan dö, med efterföljande effekter på revets ekosystem, och därmed fiske, regional turism och kustskydd.
Det blekta tillståndet hos en korall kan vara upp till sex veckor. Koraller kan återhämta sig, eller dö och bli täckt av alger, i båda fallen blir det mörkt igen, vilket gör dem svåra att skilja från friska koraller i en satellitbild. Ett sådant mönster kräver systematisk och frekvent övervakning för att på ett tillförlitligt sätt identifiera en korallblekningshändelse från rymden.
Studerar Sentinel-2-bilder tagna över revet mellan januari och april, forskare som arbetar under ESA:s Sen2Coral -projekt märkte områden som sannolikt skulle vara koraller som ser ut att bli ljusa vita, sedan mörkna med tiden.
Sentinel-2 bilder för Adelaide Reef, Centrala stora barriärrevet analyserades med avseende på bottenreflektans - eller ljusstyrka. En ökning av reflektansen i början av 2017 föreslår en korallblekning, bekräftas av två på varandra följande observationer. Den uppenbara frånvaron av en blekning i april och maj 2016 överensstämmer med undersökningsdata från detta område under GBR -blekningshändelsen 2016. Upphovsman:J. Hedley
Händelsen bekräftades av två på varandra följande bilder tagna i februari, vilket indikerar att den ungefärliga varaktigheten av blekningen är minst 10 dagar.
"I allmänhet, att tolka förändringar är tvetydigt. Du kan inte bara dra slutsatsen att ljusning är blekning eftersom ljusstyrkan på en plats på ett rev varierar från bild till bild av många skäl på grund av både vatten- och bottenförändringar, "sa Dr John Hedley, vetenskaplig ledare för Sen2Coral.
Dr Chris Roelfsema från University of Queenslands Remote Sensing Research Center, och ledare för Great Barrier Reef Habitat Mapping Project, genomförde fältkampanjer i området, samlade tusentals geografiska foton av korallerna i januari och igen i april. Dessa användes för att bekräfta satellitobservationerna.
"Tyvärr, i de områden där blekning kan ses, det överflödiga korallöverdraget vi observerade i januari var i april för det mesta övervuxet med torvalger, med bara några enskilda korallarter kvar. Bilderna och fältdata tyder på att detta område har drabbats hårt, " han sa.
Eftersom övervakning av blekning normalt utförs manuellt genom luftburna undersökningar eller dykning, många rev i världen övervakas inte effektivt.
Blekning är också svårt att övervaka i satellitbilder på grund av ständiga variationer i det överliggande vattnet och andra förändringar i botten som mikro-algblomningar.
Geolokaliserade undervattensbilder av koraller före och efter korallrevets blekningshändelse som observerades på Ellison Reef i centrala Great Barrier Reef, av Sentinel-2 i februari 2017. Pilar indikerar området med övervägande blekt korall. Upphovsman:C. Roelfsema, University of Queensland
De frekventa återbesöken av Sentinel-2 gör att dessa variationer kan tas bort och hjälper till att upptäcka blekningshändelser innan korallåterhämtning eller algväxt gör området mörkt igen.
Med båda Sentinel-2-satelliterna nu i omloppsbana, uppdraget kan bidra avsevärt till en ökad förståelse för trycket på korallrev i global skala.
"Sentinel 2 är en spelväxlare för fjärranalys av korallrev; kombinationen av frekvent återbesök och rumslig upplösning gör att vi kan se riktigt nya saker, sa Dr Hedley.
"Vi vet nu att blekning kan vara synlig i satellitbilder, men utmaningen är att producera pålitlig programvara som kan kartlägga eller kvantifiera det.
"Det måste ta hänsyn till alla källor till tidsmässig variation och, viktigt, osäkerheten i metoderna. Metoderna måste vara öppna för att forskare ska kunna tolka resultaten. "
Mot detta mål, en uppsättning programvara speciellt för korallrevstillämpningar skapas av ESA:s Sen2Coral-projekt och förväntas vara tillgängligt på SNAP-verktygslådan med öppen källkod i slutet av året.
