Forskare från University of Hawai'i i Mānoa (UH Mānoa) och State of Hawai'i Department of Health har utvecklat och tillämpat en ny teknik i Hawai'i som identifierar var korallrevsekosystem och tillhörande fiske är sårbara för mänsklig verksamhet och var man ska fokusera hanteringsåtgärder för att minimera antropogena effekter.

Författarna till den nyligen publicerade studien i tidskriften Ekologiska tillämpningar identifierade specifika platser på land där förbättrad hantering av avloppsvatten och landskapspraxis skulle ge de största fördelarna för nedströms rev när det gäller att mildra skador på korallgemenskaper och tillhörande revfiskpopulationer.

Mänsklig verksamhet på land och i havet har ofta kaskadeffekter på marina ekosystem. Utbyggnad av kustutveckling, tillsammans med avloppsvatten och gödningsmedel, kan skada korallrev och deras fiske genom ökade sediment- och näringsavrinning. Påföljande revnedbrytning påverkar direkt ekologisk motståndskraft, matsäkerhet, mänskligt välmående, och kulturella metoder i tropiska ösamhällen runt om i världen.

Forskarna fokuserade på ahupua'a (landindelningar) i Hāena på Kaua'i och Ka'plehu på Hawai'i Island, i motsatta ändar av de viktigaste hawaiiska öarna, där inhemska hawaiianska samhällen vidtar åtgärder för att hantera sina resurser genom ett platsbaserat hanteringssätt.

För att avgöra var förvaltningen på land mest effektivt kan stödja nuvarande samhällsledda ansträngningar för att återställa revhälsa och överflöd, forskarna byggde en fin skala, länkad land-och-hav datormodell som integrerar befintlig markanvändning med korallrevstillstånd och fiskehälsa. Teamet simulerade sedan olika framtida scenarier för kustutveckling och klimatförändringar för att identifiera områden i varje ahupua'a där uppgradering av cesspools och minskning av gödningsmedel skulle ge de största fördelarna för nedströms korallrev.

I varje scenario, verktyget bekräftade att korallrev på vågskyddade stränder med låg cirkulation är mer sårbara för landbaserad källförorening under ett förändrat klimat, men avslöjade också att vissa revområden på vågutsatta stränder är sårbara i lokal skala. Detta har viktiga konsekvenser för framtida utveckling inom dessa områden och visar att beslutsunderstödsverktyg i stor skala är nödvändiga för att avslöja rumsliga nyanser mellan platser och informera riktade marina och markbundna förvaltningsåtgärder.

Dr Jade Delevaux och Dr Kostantinos Stamoulis från UH Mānoa, medledande författare till studien förklarar, "Denna teknik kan tillämpas på de viktigaste hawaiianska öarna såväl som i mer databegränsade regioner över hela världen, där satellitdata blir mer fritt tillgängliga. Produkterna från det här verktyget ger en plattform för dialog mellan beslutsfattare och informerar förvaltningen av länkade land- och havsområden. "

"Cesspools i kustområden kan vara skadligt för korallrevens hälsa och nära havsfiske, vilket är en stor fråga just nu, "sa Dr Kawika Winter, chef för He'eia National Estuarine Research Reserve och en medförfattare till studien, som också sitter på är också medlem i statens Cesspool Conversion Working Group. "Denna forskning hjälper oss att prioritera var vi ska fokusera resurser när det gäller cesspool -konvertering på Hawai'i."

Bortom Hawai'i, dessa nya metoder är särskilt relevanta för många inhemska ösamhällen i hela Oceanien som försöker återuppliva vanliga system för hantering av åsar till rev och för regeringar som inser behovet av att tillämpa integrerade land-havsplaneringsmetoder.

Dr Tamara Ticktin, professor i botanik vid UH Mānoa, huvudutredare på National Science Foundation -bidraget som finansierade forskningen, och medförfattare till studien, tillade:"Denna teknik är allmänt tillämpbar på andra Stillahavsöar, och är spännande eftersom det visar att korallrevens motståndskraft mot globala klimatförändringar kan främjas genom att samordna lokala åtgärder över land och hav, därigenom ge lokalbefolkningen möjlighet att bli bättre förvaltare av sina resurser. "