بررسي تاثير تغييرات دماي سطح دريا (SST) بر اكوسيستم‌هاي مرجاني مطالعه موردي: جزيره كيش

Effect of Sea Surface Temperature (SST) Changes on Coral Ecosystems in Kish Island

آبسنگ­‌هاي مرجاني يكي از جذاب‌‌‌ترين اكوسيستم‌­هاي جهان هستند. اين آبسنگ­‌ها بخش­‌هاي وسيعي از جهان را در مناطق گرمسيري در برگرفته‌­اند. آبسنگ­‌هاي مرجاني در آب­‌هاي ايران در خليج‌فارس تا حد زيادي محدود به جزاير است. بسياري از عوامل از جمله فعاليت­‌هاي طبيعي و انساني موجب ايجاد استرس در اجتماعات مرجاني مي­‌شوند كه بر گسترش آبسنگ‌ها تأثير مي­‌گذارد. رويدادهاي سفيدشدن مرجان‌ها به سبب افزايش دماي هوا از نظر فراواني و شدت در سراسر جهان در حال افزايش است. پديده سفيدشدن به عنوان يك تهديد عمده براي آبسنگ‌­هاي مرجاني در سراسر جهان در نظر گرفته مي­‌شود؛ به ويژه به دليل اين كه رويدادهاي سفيد شدن در مقياس بزرگ به گرم شدن كره زمين مرتبط بوده است. شديدترين رويدادهاي جهاني سفيدشدن مرجان­‌ها كه در سراسر جهان گزارش شده، در سه دهه گذشته رخ داده است. خليج‌فارس گرم‌ترين درياي مرجاني جهان محسوب مي‌­شود. شرايط دمايي مربوط به سفيدشدن مرجان در خليج‌فارس بيشتر از هر منطقه ديگري در جهان است. از اين رو، آبسنگ­‌هاي مرجاني در خليج فارس نيز در برابر ناهنجاري­‌هاي دمايي و اثرات بلندمدت آنها آسيب­‌پذير هستند. دماي سطح دريا (SST) يكي از مهم‌ترين عوامل فيزيكي است كه حيات اجتماعات آبسنگ­‌هاي مرجاني را تحت تأثير قرار مي‌­دهد. در سال­‌هاي اخير، سفيدن شدن مرجان‌­ها به سبب گرمايش جهاني و افزايش دماي سطح آب (SST) در خليج فارس منجر به مرگ و مير بسياري در اجتماعات مرجاني اين گستره آبي شده است. بدين ترتيب، در اين پژوهش به واكاوي رخدادهاي سفيدشدگي اجتماعات مرجاني و تهديدات ناشي از آن در جزيره كيش پرداخته شده است. منطقه مورد مطالعه شامل صخره‌هاي مرجاني در آب­‌هاي پيراموني جزيره كيش در خليج فارس و بررسي اثرات تنش‌­هاي وارده است. روش‌شناسي: در اين پژوهش، داده­‌هاي دماي سطح دريا (SST) به صورت روزانه از (1982 تا 2017) با تفكيك مكاني 1×1 درجه قوسي مورد بررسي قرار گرفته است. سپس، مقادير شاخص درجه گرماي هفتگي (DHW) براي ارزيابي اثر تجمعي استرس گرما بر اساس داده‌­هاي SST محاسبه و برآورد گرديد. اين شاخص شدت آستانه سفيدشدگي بر اساس يك بازه بلندمدت را براي هر مكان نشان مي­‌دهد.در ادامه، به منظور بررسي روند تغييرات دماي سطح دريا از آزمون ناپارامتري من- كندال بهره گرفته شده است. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه بيشينه دماي سطح دريا مربوط به 11 اگوست 2017 برابر با 17/35 درجه سانتي­‌گراد مي­‌باشد. واكاوي روند تغييرات دماي سطح دريا با آزمون ناپارامتري من- كندال نيز نشانگر روند افزايشي دماي سطح دريا به ويژه از سال 1998 به بعد است. آستانه شاخص DHW در منطقه مورد بررسي نيز برابر با 3/5 مي­باشد كه به منزله هشداري براي سفيدشدگي اجتماعات مرجاني جزيره كيش است. نتايج نشان‌دهنده توانايي شاخص DHW براي پيش­بيني رويدادهاي سفيدشدگي در جوامع صخره­‌هاي مرجاني جزيره كيش مي­‌باشد و مي­‌تواند ابزاري كارآمد در مديريت اين اكوسيستم باشد. نتيجه‌گيري: نتايج واكاوي حرارتي حاصل نشان داد كه بين رويدادهاي ثبت شده سفيدشدگي در سال­‌هاي مختلف و سال­‌هاي وقوع النينو هم‌پوشاني وجود دارد. از اين رو، اين تحليل­‌ها و نتايج كمك مي‌­كند تا در سال­‌هايي كه گزارش­‌هاي وقوع سفيدشدگي وجود ندارد و يا اطلاعات به درستي ثبت نشده است؛ با استفاده از اين هم‌پوشاني اين فقدان اطلاعات را بازسازي نمود.

Background and Theoretical Foundations: Coral reefs are one of the world's most attractive ecosystems. They have been covering large parts of the world in the tropic areas. Coral reefs in the Iranian waters of the Persian Gulf are largely limited to the Islands. Many factors, including natural and anthropogenic activities cause stress to the reef communities affecting reef development. Coral bleaching events due to raised temperatures are increasing in both frequency and magnitude worldwide. Coral bleaching is considered a major threat to coral reefs worldwide, especially because large-scale bleaching events have been linked to global warming. The most intense global coral bleaching events reported have occurred worldwide in the last three decades. The Persian Gulf is considered the warmest coral sea in the world. Temperature conditions associated with coral bleaching in the Persian Gulf are higher than in any other area in the world. Therefore, the coral reefs in the Persian Gulf are also at assailable to temperature anomalies and their long-term effects. Sea surface temperature is one of the most important physical factors that affects the life of coral reef communities. Coral bleaching occurs in the Persian Gulf in the recent years due to the global warming and increased sea surface temperature (SST) resulting in high mortality in the coral communities. Thus, in this research the effects of coral bleaching and its threats in Kish Island have studied. The study area includes coral reefs in the around Kish Island in the Persian Gulf and the effects of stresses. Methodology: In this research, sea surface temperature (SST) daily values from 1985 to 2017 (in 1°×1° spatial resolution) prepared by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). The degree heating week index (DHW) was examined to check the cumulative effect of heat stress, which indicate the severity of the whitening threshold based on a long-term period for each site. For trend analysis of sea surface temperature (SST) changes in studying regional, the Mann-Kendall non-parametric test has been used. Findings: The results indicated that the maximum of sea surface temperature is 35.17 ˚C (August, 11th, 2017). Analysis of sea surface temperature trend indicates that SST has increased trend. The DHW threshold for the study region is 5.3 which is warning for whitening of coral communities on Kish Island. The results illustrate the ability of the DHW index to predict bleaching events in the coral reef communities of Kish Island, and can be an effective tool in managing this ecosystem . Conclusion: The thermal analysis showed that there is an overlap between the recorded bleaching events in different years and the years of the El Niño occurrence. Therefore, these results help in years when there are no reports of bleaching or the data isn’t recorded properly, using overlap, the reconstructed this lack of information.