冠层海带林(如巨型海带和公牛海带林)遭受越来越严重的海洋热浪事件、食草动物爆发及主要食草动物捕食者行为丧失或改变的威胁。冠层海带林频繁广泛的监测对了解海带林变化趋势和驱动因素及其对干扰的反应至关重要,是有效的海带林生态系统管理的关键组成部分。遥感是监测形成冠层海带的强大工具。陆地卫星计划提供了自1984年以来以30米分辨率连续覆盖全球的图像,对海带监测尤其有价值,可用于检测海带冠层面积、生物量和丰度的长期趋势,并将最近的变化置于更广泛的历史背景中。
从1984年至今,陆地卫星图像已被用于绘制美国西海岸、墨西哥至加利福尼亚和世界其他地区的冠层海带密度和范围以及海带丰度的季节时间尺度图。该数据集最有价值的方面之一是其广泛的时空覆盖范围,特别是在区分气候变化对海带种群的影响等方面。然而对于那些没有处理大型地理空间数据集和复杂文件格式的研究人员来说,这套数据集比较难以使用。这限制了陆地卫星数据集用于绘制和监测形成冠层的海带的使用。
为提高研究人员、管理机构和公众对陆地卫星图像的可访问性,美国马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所应用海洋物理与工程学系(Department of Applied Ocean Physics and Engineering, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, Massachusetts, United States of America)的科学家创建了一个基于web的可视化和分析工具—Kelpwatc。该工具使研究人员和管理人员能够量化海带林因干扰而发生的变化,评估历史趋势,并实现有效和可行的海带林管理。
本文作者展示了如何使用Kelpwatch来分析各地区海带冠层的长期趋势,量化2014年至2016年海洋热浪事件的响应和恢复的空间变异性,并对加利福尼亚州蒙特利半岛周围的海带冠层状况进行局部分析。研究发现在过去38年中,18.6%的区域站点显示出海带冠层面积的显著趋势,并且每个海带物种对热浪事件都有纬度响应。从热浪事件中恢复的情况在太空中变化更大,一些地方显示出高度恢复。与中加利福尼亚州其他地区相比,蒙特雷半岛周围的海带树冠继续缓慢下降,恢复不稳定。Kelpwatch提供近乎实时的空间数据和分析支持,并使复杂的地球观测数据可供科学家和管理人员操作,这有助于确定研究、监测和管理工作的领域。(李亚清 编译)