Name: サンゴ礁の箱舟:サンゴ礁のコミュニティを組み立てるための その場 のメソコスムとツールキット (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-01-06T13:55:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: 学ぶサンゴ礁コミュニティの組み立てと環境変化への応答を調査するためのCoral Arksメソコスム構築法。海洋生態系の長期的モニタリングと保全研究に貢献します。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

このプロジェクトにリソース、サポート、洞察を提供してくれたMark Vermeij、Kristen Marhaver、およびキュラソーのCARMABI Research Foundationに感謝します。NAVFAC大西洋ビエケス修復プログラムとジェイコブスエンジニアリングチームには、ビエケスのコーラルアークの設置、保守、監視における実質的なロジスティックおよび技術サポートに感謝します。また、マイク・アンゲラ、トニ・ルケ、シンシア・シルベイラ、ナターシャ・ヴァローナ、アンドレス・サンチェス・クイント、ラース・テル・ホルスト、ベン・ダービーの支援と建設的なインプットにも感謝しています。この研究は、FLR <https://doi.org/10.37807/GBMF9207>に対するゴードンアンドベティムーア財団の水生共生研究者賞および国防総省環境セキュリティ技術認定プログラム(RC20-5175)によって資金提供されました。

著者には、競合する金銭的利益やその他の利益相反はありません。

上記の代表的な結果は、コーラルアークが安定したその場の研究プラットフォーム上にサンゴ礁群集を組み立てるための生息地と改善された水質条件を提供することを示しています。同じ深さの箱舟と海底制御サイトは、一貫して異なる水質プロファイルを示しました。平均流速が高くなり、海岸からの距離が遠くなると、アークスサイトの中水環境における堆積と濁度が減少し(図6B)、アークスで測定された溶存有機炭素濃度の低下に寄与した可能性があります(図6F)。さらに、水の透明度のこれらの改善は、対照サイトと比較して箱舟の日中の光強度の上昇をもたらしました(図6A)。溶存酸素のディール変動が小さいことは、特に夜間に、底生生物と比較して箱舟のサンゴの酸素利用可能性が改善されていることを示しています(図6G)。これらの指標はすべて、過去の研究におけるサンゴの生存率42、成長43,44,45、ストレスからの回復46,47の改善に関連しており、底生対照サイトと比較して、アークスに移動したサンゴの生存結果の向上に関連している可能性があります(図8).これらの条件が生物付着によって実質的なバイオマスを蓄積した後でも持続するという事実は、自然な動員プロセスが中水環境の改善された水質特性を低下させないことを示しています。箱舟は底生生物防除サイトの3 km沖合に配備され、陸上由来の堆積物、栄養素、そしておそらく沿岸のサイトに挑戦する漁業圧力の投入が減少したことから恩恵を受けた可能性があります。きれいな水と人間への影響が少ない地域(沖合など)に箱舟を置くことは、メソコスムレベルの実験のためにサンゴ礁の生物多様性を伝播するために、大きな影響を受けた沿岸地帯よりも良い環境を提供する可能性があります。
予備調査結果はまた、底生サンゴ礁の生息地の劣化に関連する中央のサンゴ礁プロセスである中水アークスが微生物化を経験したことを示唆しました4,48。高い栄養素投入と乱獲は、エネルギー的に不安定化された微生物群集が増殖し、代謝的に利用可能な酸素の呼吸ドローダウンと底生生物でのサンゴ病原体の発生率の増加をもたらすサンゴ礁全体の栄養フィードバックループの推進力として特定されています6,49,50,51 .微生物群集の成長に対する主要な溶解制御として機能する微生物化されたサンゴ礁上の遊離ウイルスの存在量の減少は、さらなる微生物の拡大を促進する栄養構造の崩壊を示しています52。アークスの水柱関連微生物は、海底サイトよりも豊富ではなく(図7B)、物理的に小さかった(図7D)。アークはまた、より高いウイルス対微生物比(図7A)、遊離ウイルスの存在量(図7C)、および特に夜間の溶存酸素の利用可能性(図6G)を示しました。まとめると、これらの知見は、中水環境が海底サイトに比べて微生物化の可能性が低いことを示しています。アークは、水柱の垂直調整によって環境条件を変えることができるメソコスムとして、サンゴ礁の劣化の微生物的および分子的メカニズムを緩和し、さらに探求する機会を提供します。
2つの異なる周波数の測地線球が、ここに示されているコーラルアークの設計のために選択されました(図1)。測地線周波数 (1V、2V、3V) は、測地線球内の繰り返しサブエレメントの数を示し、周波数が高いほど三角形のサブエレメントの数が多いことに対応します。構造の観点から見ると、測地線多面体は構造全体に機械的応力を分散し、その結果、そのサイズ53,54に対して高い生来の強度が得られます。これらの特性は高い耐久性と寿命を提供しますが、流体力学的抗力が高くなり、係留システムへの負荷が高くなる可能性があります。生息地の観点から見ると、アークシステムによって生成される抗力は、構造内の運動量の拡散の指標であり、したがって、内部の周囲の流れが減少する程度を表しています。モデル化され、実験的に検証された結果は、構造物内の乱流の生成により、周囲の流れ場と比較して「シェル」アーク内の流速が40%〜70%減少することを示しています(補足ファイル1のセクション6を参照)。内部流量の減少の最適なレベルは明確ではありませんが(測地線の頻度によって異なります)、構造内の流量が減少した領域は、ニッチな生息地の作成55,56、栄養素の再石灰化57,58、および幼虫の保持と定着の促進に重要です59,60.一般に、より大きく、より高い周波数の測地線構造、特に露出度の高い設置場所では、より高い保持力とより多くの冗長性を備えたアンカーシステムが構造設計に組み込まれている必要があります。
「シェル」アーク係留システムの張力の抗力成分のフィールドベースの測定の結果は、モデル化および実験的な曳航推定値から生成された結果(図4)とほぼ一致し、予想される設計範囲内に十分収まりました。これらの結果は、流体力学モデルの仮定が有効であり、モデルがバックグラウンド電流範囲に対する抗力を予測できることを示しています。ただし、モデル化データと実験データの偏差は小さかったものの、テスト期間中の流れの範囲は、サイトの周囲の非暴風雨流速度に典型的であり、モデリングスペクトル全体にわたって厳密な検証を行うことができませんでした。コーラルアークシステムの設計要件を予測する際には、モデリング作業を、計画された展開サイトでの嵐の頻度と曝露に関する情報と組み合わせて、予想される流体力に耐えることができる構造と係留システムを設計する必要があります。ここで紹介するモデリング作業は、係留およびアンカーシステムに抗力係数と最大予想される力を提供することにより、最小限の入力(展開サイトでの望ましいArkサイズ、周波数、および平均電流速度)で他のサイトのArkシステムを設計するために使用できます。
ArksおよびARMSシステムはモジュール式であり、ここで説明するものとは異なる規模で代替材料を使用して構築できます。最終的な寿命はまだ決まっていませんが、コーラルアークは約10年のライフサイクルを持つように設計されました。箱舟とARMSの材料組成は、構造物の寿命、システムの重量、したがって重量を相殺するために必要な浮力に影響を与え、初期のファウリングコミュニティの応答に影響を与える可能性があります(補足ファイル1-図S7)。たとえば、石灰岩はARMSの生物学的コロニー形成のためのより自然な基質を提供し、ほとんどの炭酸塩礁の島で容易かつ安価に調達されますが、PVCやグラスファイバーなどの他の材料よりも壊れやすく重いです。これらの要因は、望ましいプロジェクトの結果に最も適したARMS、Arks、および係留システムを設計するために、サイト固有の特性に対して考慮する必要があります。
Coral Arksの展開サイトも、意図したプロジェクト目標(つまり、研究、緩和、または復元)に基づいて選択する必要があります。サイトの選択で考慮すべき要素には、材料へのアクセス、サンゴ礁の状態または状態、コミュニティへの投資/関与、リソースの制限、制度的サポート、および許可要件が含まれます。コーラルアークは、(1)比較的劣悪な状態の生きているサンゴ礁を含み、サンゴの募集、サンゴの被覆、沿岸保護、または人的食料資源を強化するための修復活動の恩恵を受けるサイトで特定のニーズを満たす機会を提供する可能性があります。(2)サンゴを別の場所に移動する必要がある、たとえば、除去が予定されている破片アイテムから生きているサンゴを移動する法的要件がある場合に発生する可能性があります(これらのサイトでは、Coral Arksは、転座の結果を改善するための既存の修復および植樹の取り組みと協力して、またはサポートして使用できます)。(3)地域の努力の成功を改善するために、コーラルアークを使用した新しい保存および修復技術の研究を必要とする。または(4)十分に異なる局所条件(すなわち、人為的影響の大きさが異なる)を持っている、つまり標準化されたメソコスムはサンゴ礁のプロセスと介入について意味のある比較をもたらすことができる。生物学的成長、多様性、水質化学など、Coral Arks生態系の側面を監視するための具体的なアプローチは、プロジェクトの目標とサイト固有の変数に基づいてプロジェクトによって異なります。これまでに実施されたコーラルアークの科学的モニタリングの代表的な概要は、補足ファイル1のセクション5に記載されています。
コーラルアークス構造の設計は、ほぼすべての種、サイズ、年齢のサンゴに対応でき、乱れたサンゴ礁の底生生物と比較して改善された条件を提供するはずです。特定のシステムで観察された成長率と石灰化率に応じて、生物学的成長を補い、沈没のリスクを減らすために、アークス構造に正の浮力を追加する必要がある場合があります。正の浮力のある水中構造物は、引張/圧縮ロードセルまたはひずみゲージを使用して計量し、コミュニティの水中重量が増加しているかどうかを判断できます(図5)。ロードセルを使用した定期的または長期的な測定は、他のより細かい解像度のサンゴの成長メトリックを補完して、コミュニティレベルの成長/石灰化のメトリックを生成することができ、システムがこの生物学的成長を補償するのに十分な正の浮力を持っているかどうかを判断するための定期的なメンテナンスタスクとして含まれています経時的。設置された箱舟を監視または保守できなくなった場合は、箱舟を底生生物にしっかりと取り付けるために、移動したり浮力を取り除いたりすることができます。
ここで説明する方法は、水質が改善された場所に設置できる中水サンゴ礁コミュニティを組み立てるための用途の広いツールキットを研究者に提供します。アークス構造の深さまたは位置を変更することにより、水質パラメータの変化は、サンゴ礁のコミュニティ構造と連続した軌道の変化に実験的にリンクすることができます。この設計機能により、研究者は中水中環境の豊富で十分に活用されていないスペースを利用して、サンゴ礁のメソコスムを組み立てて研究することができます。播種されたARMSを使用して、不可解な生物多様性を移動させ、移動放牧無脊椎動物の自然な加入を「後押し」することは、藻類の生物付着、ひいてはサンゴの底生競争を減らすための機能的なソリューションを提供します。このシステムのコンポーネントとして確立され標準化されたサンプリング構造を使用すると、Arksの不可解なコミュニティの長期的な監視と、グローバルな生物多様性センサスツールとしてARMSを使用して生成されたデータセットとの比較が可能になり、付加価値が提供されます。
Coral Arksは、サンゴと無脊椎動物のバイオマスを繁殖させるためのより全体論的で統合された自己調節プラットフォームとして機能し、近くの劣化したサンゴ礁に移植することができ、サンゴが成長するための安全な避難所を提供することができます改善された水質条件で繁殖します。プエルトリコで現在実証されているように、アークスは、破片や劣化した地域からのサンゴやサンゴ礁の生物多様性の移動を含む緩和プロジェクトの生存結果を改善することができます。箱舟は、魚の個体群の生息地を置き換え、新しい保全戦略をテストし、在来のサンゴ礁の生物多様性を保護する方法として、長期的なプロジェクトに関連しています。その過程で、Arksはサンゴ礁の集会と生態学的継承の その場 調査を実施するための用途の広いツールを提供し、サンゴ礁の接続性に関する新しい洞察を生み出す可能性があります。

世界中で、サンゴ礁の生態系は、生物多様性が高く、サンゴが優勢な底生生物群集から、芝や肉質の大型藻類が優勢な多様性の低い群集への移行を遂げています1,2,3。サンゴ礁の劣化のメカニズムの特徴付けにおける数十年の進歩は、微生物とマクロ生物のコミュニティの間のリンクがこれらの移行のペースと深刻さをどのように高めるかを明らかにしました。たとえば、人間の集団によるサンゴ礁の乱獲は、放牧されていない藻類からの過剰な光合成由来の糖がサンゴ礁の微生物群集にエネルギーをシャントする栄養カスケードを開始し、病因を促進し、サンゴの衰退を引き起こします4,5,6。この栄養的な格下げは、水質の低下に起因するサンゴ礁の生物多様性の喪失によって強化されています7,8。メソコズムレベルの実験は、生物多様性を高め、水質を改善することにより、サンゴ礁群集の栄養的な格下げをよりよく理解し、軽減するために使用できますが、ロジスティック上の課題により、これらの研究をその場で実施することは困難です。
サンゴ礁の栄養的な格下げの結果は、不可解な生物多様性の広範な喪失であり、その多くは特徴付けられていないままです7,9。サンゴは、捕食者の防御10、清掃11、競合する藻類の放牧12,13、およびサンゴ礁の水化学の調節14,15に不可欠な役割を果たすことにより、健康をサポートする多様な一連の不可解なサンゴ礁生物(「クリプトバイオータ」)に依存しています。最近まで、目視調査の方法論的限界のために、サンゴ礁のクリプトバイオータはサンゴ礁の生態学の文脈で過小評価され、十分に理解されていないため、サンゴ礁の修復または再建の取り組みで考慮されることはめったにありません。過去10年間で、自律サンゴ礁モニタリング構造(ARMS)と呼ばれる標準化された集落ユニットとハイスループットシーケンシングアプローチを組み合わせることで、サンゴ礁のクリプトバイオータのより良い収集と特性評価が可能になりました16,17。ARMSは、ほとんどすべての既知のサンゴ礁の生物多様性の代表者を受動的に募集し、サンゴ礁規模のプロセスにおける不可解な生物の多数の機能的役割を明らかにするのに役立ちました9、18、19、20、21、22、23。したがって、これらの集落ユニットは、栄養構造を維持するために不可欠な放牧、防御、局所水質の向上などの生物学的に媒介されたメカニズムを備えた、より無傷のサンゴ礁コミュニティを組み立てるために、サンゴと一緒に不可解なサンゴ礁生物相を移動させるメカニズムを提供します。
サンゴが優勢なサンゴ礁は、高照度、低栄養素、および十分に酸素化された環境で繁栄します。都市化、農業、乱獲などの人間の活動は、流出24,25の堆積物、栄養素、金属、およびその他の化合物を増加させ、生物地球化学的循環を変えることにより、多くのサンゴ礁の水質を低下させました26。次に、これらの活動は、窒息、エネルギー枯渇、堆積に関連する汚染物質の供給27,28、サンゴと競合する大型藻類の成長の促進29、微生物病原体の豊富さの増加6,30,31、および不可解な無脊椎動物を殺す低酸素ゾーンの作成を通じて、サンゴ礁のコミュニティを劣化させます32,33.これらおよびその他の「局所的な影響」は、気温の上昇やpHの低下など、海洋条件の地域的および世界的な変化によって悪化し、サンゴやその他のサンゴ礁生物の状態をさらに悪化させます34,35。底生-水界面では、具体的には、底生生物群集の呼吸および光合成動態がpHと溶存酸素のダイエル変動を引き起こし、高度に劣化したサンゴ礁でより顕著になり、底生無脊椎動物が耐えられない条件を作り出します32,36,37,38.したがって、適切な水質条件を提供することは、機能するサンゴ礁コミュニティを構築するために不可欠ですが、ますます多くのサンゴ礁がさまざまな劣化状態に閉じ込められているため、これは依然として困難です。
サンゴと底生生物の基本的な不可解な分類群が直面する課題の多くは、ここでは海面と海底の間の水柱の設定として定義される中水への移動によって克服される可能性があります。中水環境では、水質が改善され39,40、沈降が減少し、海底からの距離が底生代謝に関連するパラメータの変動を減衰させます。これらの特性は、陸上由来の流出などの陸上の人為的影響が海岸からの距離とともにますます希薄になる沖合に移動することによってさらに改善されます。ここでは、中水中の水質条件の改善を活用し、サンゴ礁コミュニティの集合のために固定された積極的に浮力のある構造に不可解な生物多様性を組み込むアプローチであるCoral Reef Arksを構築、展開、および監視するためのプロトコルを紹介して提供します。
コーラルリーフアークスシステム、または「アーク」は、(1)底生生物の上に高く吊り下げられた剛性測地線プラットフォームと(2)サンゴ礁のクリプトバイオータを近くの底生地域から移動させる生物で覆われた、または「播種された」ARMSの2つの主要なコンポーネントで構成され、それによって自然の募集プロセスを補完して、移動したサンゴ礁に、より多様で機能的なサンゴ礁コミュニティを提供します。測地線構造は、強度を最大化し、建築材料(したがって重量)を最小限に抑え、リーフマトリックスに類似した内部の乱流環境を作成するために選択されました。
2つの設計の箱舟は、カリブ海の2つのフィールドサイトに首尾よく設置され、現在、サンゴ礁コミュニティの確立と生態学的継承の研究に使用されています(図1)。Coral Arksの構造は長期的な研究プラットフォームとなることを目的としているため、この原稿の主な焦点は、これらの構造を設置、設置、監視、および維持して、中水中環境での安定性と寿命を最大化するためのプロトコルを説明することです。モデリングと水中試験の組み合わせを使用して、構造の抗力特性を評価し、予想される流体力に耐えるように設計を調整しました。設置後、サンゴ礁のコミュニティは、活発な転座(サンゴと播種されたARMSユニット)と自然な募集の組み合わせを通じて、同じ深さの箱舟と近くの底生生物防除サイトに設立されました。箱舟の水質条件、微生物群集のダイナミクス、およびサンゴの生存は、初期の連続期間のいくつかの時点で文書化され、底生の対照サイトと比較されました。今日まで、中水中のコーラルアーク環境に関連する条件は、同じ深さの隣接する底生制御サイトと比較して、サンゴとそれに関連する不可解なコンソーシアムにとって一貫してより有利でした。以下の方法では、サイトの選択方法や Coral Arks 構造の設計と展開方法など、Coral Arks アプローチを複製するために必要な手順について説明します。コーラルアークを監視するための推奨されるアプローチは、 補足ファイル1に含まれています。

サンゴ礁の箱舟:サンゴ礁のコミュニティを組み立てるための その場 のメソコスムとツールキット

Coral Reef Arks: An In Situ Mesocosm and Toolkit for Assembling Reef Communities

サンゴ礁は、マルチレベルの栄養構造をサポートし、高光レベル、急速な水流、低栄養素レベルなどの好ましい水質条件で成長すると、繁栄し、最大の生態系サービスを提供します。水質の悪さやその他の人為的ストレス要因は、ここ数十年でサンゴの死亡率を引き起こし、多くのサンゴ礁で栄養的な格下げと生物学的複雑さの喪失につながっています。栄養ダウングレードの原因を逆転させる解決策は、サンゴ礁を回復する努力が最初にサンゴの死亡率を引き起こしたのと同じ減少した条件でしばしば試みられることが多いため、とらえどころのないままです。 
Coral Arksは、積極的に浮力のある中水構造であり、長期的な研究プラットフォームとして使用するために健康なサンゴ礁のメソコスムを組み立てるために、移動して自然に採用されたサンゴに、水質条件の改善と不可解な生物多様性を提供するように設計されています。パッシブ沈降装置である自律サンゴ礁監視構造(ARMS)は、不可解なサンゴ礁の生物多様性をコーラルアークスに移すために使用され、それによって自然の募集を「後押し」し、サンゴの健康への生態学的サポートに貢献します。アークの2つの設計をモデル化して実験的にテストし、構造物の抗力特性を評価し、流体力に対する応答に基づいて中水中での長期安定性を評価しました。 
次に、カリブ海の2つのサンゴ礁サイトにアークス構造の2つの設計を設置し、アークスの環境に関連するいくつかの水質指標を経時的に測定しました。展開時と6か月後、コーラルアークスは、より高い流量、光、溶存酸素、移動したサンゴのより高い生存率、同じ深さの近くの海底サイトと比較して堆積と微生物化の減少など、サンゴ礁機能の強化された指標を示しました。この方法は、深さやサイトなどの展開パラメータを変更することで地域の水質条件を調整できるサンゴ礁コミュニティを構築するための適応性のある長期的なプラットフォームを研究者に提供します。

コーラルアークと呼ばれる係留された水中測地線構造は、沖合を含む以前は機能しなかった地域でサンゴ礁コミュニティを構築、監視、および混乱させるために使用できる、モジュール式でスケーラブルで垂直方向に調整可能な研究プラットフォームを提供します。

Coral reefs thrive and provide maximal ecosystem services when they support a multi-level trophic structure and grow in favorable water quality conditions ...

サンゴの箱舟は、生物が非生物的環境をどのように変化させるかなど、海洋群集がどのように集まり、時間とともに変化し、変化する環境条件に対応するかについての重要な質問に答えることができます。サンゴの箱舟は、自然環境と生態系規模でサンゴ礁のコミュニティを構築および実験するための、複製可能でスケーラブルで垂直方向に調整可能な研究プラットフォームを提供します。ARMSとアークを組み合わせて生態系のメソコスムを構築するこの方法は、地球全体に生息する底生海洋コミュニティ、特に沿岸地域で見られるものに適用できます。砂ねじを底生生物に運んだ後、砂ねじを直立させ、最初のディスクが砂で覆われるか、緩んだ瓦礫で覆われるまで砂ねじをねじって埋めます。アンカーの目に長さ5フィートの金属製のターニングバーを置き、ほとんどのターニングバーが目の片側から突き出るようにします。底生生物の上を歩いたり、円を描くように泳いだりしながら、目だけが底生生物から突き出たままになるまで、砂ねじを基板にねじ込みます。保持力を高めるために、チェーンブライドルで接続された三角形のパターンで3本の砂ネジを取り付けます。測地線フレームを組み立てるには、ステンレス鋼の六角ナットをボルトの上部の3/4の2.5インチのステンレス鋼ボルトにねじ込みます。ボルトを支柱の内側に面した穴の1つに挿入し、ハブが支柱の長さを滑り落ちないようにロックナットで固定します。次に、各支柱の端をハブの穴の1つに押し込みます。支柱の外側の穴に別のボルトを固定し、支柱がハブから滑り落ちないようにロックナットで仕上げます。1つのハブの5つの支柱すべてに対して繰り返します。次に、測地線球が組み立てられるまでハブと支柱を追加します。1/8インチのステンレス鋼ワイヤーロープをほどいた後、支柱に通し始めます。銀ドルほどの大きさのナイロンケーブルタイから、ハブごとに1つずつ、12個のループを作成します。ワイヤーロープが支柱に通されているので、ハブの結束バンドループにロープを通してから、次の支柱に進みます。ジップタイループによって各頂点の中央に接続されているすべての支柱にワイヤーロープを通し続けます。ケーブルを出発点に戻した後、ペンチを使用して結束バンドループを引っ張り、ワイヤーロープの長さを近づけます。1/2インチのステンレス鋼ケーブルクランプをすべての長さのワイヤーロープに取り付け、しっかりと締めます。構造のすべての頂点に対して繰り返します。次に、3つの1/2インチケーブルクランプを使用して、金属線の両端を嵌合およびクランプします。両端の目に油圧でスエージされた3 x 8インチのステンレス鋼ケーブルの2つの長さで構成されるリギングシステムを追加します。ケーブルの下端を箱舟の上部と下部に通し、木槌を使用してエンドキャップを上部と下部のハブに取り付けます。中央のターンバックルシステムは、2つの長さのステンレスケーブルを接続します。アイボルトをターンバックルにねじ込み、システムを硬くするのに十分な張力が構造になるまで締めます。頑丈な250ポンドの強度のジップタイを使用して、2つの半五角形にカットされた各成形グラスファイバー格子を箱舟の内部に追加し、プラットフォームの側面を箱舟の支柱に固定します。1つの長さのグラスファイバーIビームを配置して、構造の下のグラスファイバープラットフォームの両半分を結合し、2本のステンレス鋼Uボルトを使用してプラットフォームの下側に固定し、ナイロンインサートロックナットで固定します。他の4つのIビームについても繰り返し、プラットフォームの長さに均等に分配します。これは、プラットフォームの2つの半分を結合してサポートし、完全な五角形を作成します。プラットフォームの端にある頑丈な結束バンドを締め、余分な部分を切り取ります。このステップの最後に、内部プラットフォームは箱舟構造にしっかりと統合されます。ステンレス鋼のマウスワイヤーを使用して、ターンバックルの端とすべてのシャックルをマウスで移動します。このステップの最後に、箱舟には2つの統合されたプラットフォーム、ハードウェア接続用の上部と下部のアタッチメント、およびアンカーと正の浮力を介して構造にかかる張力の大部分に耐える中央ケーブルがあります。フレームが完全に組み立てられたら、配置サイトに測地線フレームを取り付けます。箱舟の水中重量を測定するには、水中ロードセルをブロックとタックルプーリーシステムに取り付けて、係留索の張力をひずみゲージシステムに一時的に伝達します。ブロックのベースを取り付け、中間シャックルポイントなどのアーク係留システムの安全な場所、または海底アンカーにタックルします。ロードセルの上部をアーク取り付けフレームワークの安全な場所に取り付けます。箱舟の係留コンポーネントを削除または変更せずに、ブロックとタックルおよびプーリーシステムを通してラインを引っ張り、張力がアーク係留システムからプーリーシステムに伝達されるようにし、引っ張るたびにラインをクリートします。ひずみゲージが張力測定値を収集できるように、係留ラインが完全に緩んでいることを確認してください。少なくとも数分のデータ収集の後、ブロックとタックルプーリーシステムからゆっくりと張力を箱舟係留ラインに戻します。シャックルやその他の係留コンポーネントが適切に取り付けられ、固定されていることを確認します。2つのシェルアーク構造の応答は、10キログラム未満の抗力と82.7キログラムと83.0キログラムの正味浮力を示しています。測定期間中の電流速度は、毎秒約20センチメートルと比較的安定していた。箱舟の環境は、同じ深さにある底生対照サイトよりも高い昼間の平均光強度、より高い平均流速、より低い溶存有機炭素濃度、および溶存酸素濃度のダイル変動を示しました。箱舟と対照地の間の温度差はわずかでした。箱舟はまた、水中の箱舟の環境における微生物の数が少なく、遊離ウイルスの数が多いために、対照サイトよりもウイルスと微生物の比率が高い微生物群集を示しました。箱舟の微生物群集は、海底サイトの微生物群集よりも平均して物理的に小さい細胞で構成されていました。実験的に転置されたサンゴの生存は、箱舟と対照地で3か月ごとに評価されました。サンゴの最初のコホートの転座から9か月後、対照サイトと比較して、より多くのサンゴがまだ箱舟で生きていました。サンゴの箱舟システムは長期的な生態学的モニタリングプロジェクト用に設計されているため、アンカーシステムと構造設計は、展開サイトの通常の条件と極端な条件の両方を考慮して選択する必要があります。サンゴの箱舟群集に関連する非生物的要因は、システムの深さを変えることによって調整することができ、サンゴ礁のウイルスおよび微生物群集が変化する環境条件にどのように反応するかを調査することができます。

coral-reef-arks-an-situ-mesocosm-toolkit-for-assembling-reef

Research

JoVE Journal

Environment

環境

イメージング技術の統合スイートは、カリブ海サンゴMontastraeaのannularis及びM.におけるポリープの形態および組織構造を決定するために適用されているfaveolata。蛍光、シリアルブロック面、及び二光子共焦点レーザー走査顕微鏡は、葉状構造、ポリープの壁、推定色素胞および藻密度および分布を同定した。...

マルチモーダル光学顕微鏡法カリビアン·リーフビルサンゴにポリープの組織形態と構造を明らかに

このプロトコルの目標はパラフィンに埋め込まれているされていると、スライド ガラス上に断面採取したサンゴ大人上の in situハイブリダイゼーションを行うことです。これはパラフィン包埋組織の RNA アンチセンス...

その場でパラフィン埋め込まれた大人サンゴの標本の交配の技術

このプロトコルでは、サンゴのホロビオントの生理学的特徴を調査するために使用できるマイクロスピロメトリーシステムのセットアップと実行について説明します。...

新しいマイクロスピロメトリーツールを用いたサンゴホロビオントの生理学的特性評価

気候変動は、世界中のサンゴ礁の生態系に影響を与えています。 生息域外 養殖システムから調達されたサンゴは、回復と研究の取り組みを支援するのに役立ちます。本明細書では、陰気な強膜サンゴの ex situ...

繁殖性強膜サンゴPocillopora acutaの給餌と生息域外培養のための効果的な技術

このプロトコルは、海珊瑚の長期的な養殖とモニタリングに適用できるモジュール式の制御可能なマイクロデバイスシステムの開発について説明しています。...

サンゴの成長とモニタリングのための統合マイクロデバイスシステム

このプロトコルは、遺伝的多様性を確保し、サンゴ礁の回復努力を支援することを目的として、絶滅の危機に瀕しているサンゴ種からの精子の処理と凍結保存の効率と能力を改善するための半自動化された経路を説明しています。...

バイオバンキングと水産養殖をサポートするためのサンゴ精子の凍結保存のための半自動ワークフロー

ここでは、水中写真測量データを収集および処理するためのプロトコルを示します。これには、大幅に簡素化され、完全に自動化された画像処理パイプラインが含まれており、ジオリファレンスされ、時系列に整合した出力が生成され、生態学的データの抽出、分析、およびアプリケーションの準備が整います。...

Reefshape:底生生物の生息地モニタリングのための時系列水中写真測量データの効率的な収集と自動処理のためのシステム

このプロトコルは、サンゴ礁コミュニティの構造的複雑さ、コミュニティ構成、および人口統計の指標を抽出するために使用される4段階の大面積イメージング調査方法論をカバーしています。収集された画像の品質およびソース画像への統合アクセスは、プロトコルの各ステップ内で優先順位が付けられます。...

大面積イメージングによる水中環境の構造・組成・変化の測定

アメリカンロブスター漁業として利用甲殻類漁業への漁業による変化、潜在的に交尾の成功が低下する、生殖ダイナミクスに影響を与える可能性があります。この研究の目標は、生理学的または機能的に成熟したことが女性のロブスターの交尾の成功を確認するための非侵襲的方法を開発することでした。...

非侵襲的方法<em&gt;その場で</em&gt;女性アメリカンロブスターにおける交配の成功（の決定<em&gt;ロブスターのamericanus</em&gt;）

私たちは、無傷のツリーの師部を保存し、それを観察するための準備をする技術を提供します。 師部組織に生息する節足動物や微生物などの生物を導入・観察するための師部サンドイッチという装置を創製しています。...

ツリー組織内節足動物と微生物群集を研究するための技術

学ぶサンゴ礁コミュニティの組み立てと環境変化への応答を調査するためのCoral Arksメソコスム構築法。海洋生態系の長期的モニタリングと保全研究に貢献します。

サンゴ礁の箱舟:サンゴ礁のコミュニティを組み立てるためのその場のメソコスムとツールキット

さらに動画を探す

サンゴ礁の箱舟:サンゴ礁のコミュニティを組み立てるための その場 のメソコスムとツールキット

さらに動画を探す

サンゴ礁の箱舟:サンゴ礁のコミュニティを組み立てるためのその場のメソコスムとツールキット