Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Spectra of fluorescence emission as a base for classification and studying the impacts of climate change on Red Sea corals /
المؤلف
Mohammed , Nermeen Khalid Khalil .
هيئة الاعداد
باحث / نرمين خالد خليل محمد
مشرف / هانى عبد المجيد عبد السلام
مناقش / سامح بكر السعيد كفراوى
مناقش / عبد الحميد عبد الرحمن
الموضوع
Zoology.
تاريخ النشر
2023.
عدد الصفحات
239 p.:
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
الدكتوراه
التخصص
علم الحيوان والطب البيطري
تاريخ الإجازة
1/1/2023
مكان الإجازة
جامعة بنها - كلية العلوم - علم الحيوان
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 276

from 276

Abstract

تعتبر الشعاب المرجانية من النظم البيئية التى تتواجد تحت الماء والتى تتألف من مستعمرات من الحيوانات البوليبية المرجانية التي تترابط ببعضها البعض بواسطة كربونات الكالسيوم (CaCO3) أو الحجر الجيري، وهي المكون الاساسى لبناء الشعاب المرجانية. ونظرًا لتنوع الحياة التي توجد في البيئات الذي يُنشأها المرجان، فإن الشعاب المرجانية غالبًا ما تُشبه ”غابات البحر المطيرة”، حيث تشكل الشعاب المرجانية بعضًا من أهم وأكثر النظم البيئية إنتاجية على وجه الأرض. على الرغم من أنها تشغل جزءًا صغيرًا جدًا من سطح الأرض (أقل من 1٪)، وأقل من 2٪ من قاع المحيط، إلا أنه على الأقل 25٪ من جميع أنواع الكائنات البحرية تعتمد على الشعاب المرجانية للبقاء على قيد الحياة وفى الحصول على الغذاء والمأوى والتكاثر وتربية صغارها في الكثير من التجاويف والشقوق التي يكونها المرجان. ويعد البحر الأحمر أحد أهم بؤر التنوع البيولوجي البحري في العالم. حيث يحتوي على مجموعة استثنائية ومتنوعة من الكائنات البحرية المستوطنة فيه. ويعتبر موطن لأكثر من 1000 نوع من اللافقاريات وأكثر من 1200 نوع من الأسماك و200 نوع من المرجانات الصلبة والناعمة.
البوليبات المرجانية لا تقوم بعملية البناء الضوئي؛ بدلاً من ذلك، لديها علاقة تكافلية مع الطحالب المجهرية (الدينوفلاجيلات) المعروفة باسم ”زوكسانثلي” (zooxanthellae). وتعيش هذه الكائنات داخل أنسجة البوليب وتوفر العناصر الغذائية العضوية التي تغذي البوليب على شكل جلوكوز وجلسرول وأحماض أمينية بما يصل إلى 90% من الاحتياجات الغذائية للمرجان (30% من إجمالي النيتروجين و91% من احتياجات الكربون). كما تزود الطحالب المرجان بالأكسجين وتساعده في التخلص من الفضلات. بينما يوفر المرجان للطحالب الحماية والوصول إلى الضوء، ويوفر لها إمدادًا مستمرًا بثاني أكسيد الكربون والمركبات الغير عضوية كالنترات والفوسفات التي تحتاجها لعملية التمثيل الضوئي. ونظرًا لاستفادة كلا الشريكين من هذه العلاقة، يُطلق على هذا النوع علاقة تكافلية أو تبادلية.
في الدراسة الحالية، كان الاهتمام يتجه نحو أربعة أنواع من المراجين الحجرية الصلبة ( البانية للشعاب المرجانية): Acropora humilis، Porites lobata، Stylophora pistillata، وGalaxea fascicularis، التي تنتمي إلى أربع عائلات مختلفة (Acroporidae، Poritidae، Pocilloporidae، وOculinidae على التوالي)، والتي لوحظ أنها من أكثر الأنواع السائدة و المنتشرة في البحر الأحمر بحيث تحتل مساحة كبيرة نسبيًا من رقعة الشعاب المرجانية. بالإضافة إلى ذلك، كنا مهتمين بطحالبها المتعايشة الداخلية (zooxanthellae) التي تنتمي إلى جنس Symbiodinium على جميع المستويات، بدءًا من أصغر شئ والمقصود به تركيبها الخلوي الدقيق التي يمكن استخراج المركبات الحيوية منه، إلى أكبر الوحدات المتمثلة في البنية المورفولوجية للشعاب المرجانية و مدي تاثرها بظاهرة الاحتباس الحراري إلى استخدام مصطلحات أكثر تقدما كالذكاء الاصطناعي الذي انعكس في البيانات المستمدة من الاستشعار عن بعد .
بداية، تتميز مستعمرات A. humilis بأنها صلبة ومسامية جداً وذات فروع، وتظهر بلونين: بني مع أطراف فروع بنفسجية وأصفر مع أطراف فروع كريمية. في حين يشير مصطلح ”كورالايت” إلى الهيكل الذى يتكون من كربونات الكالسيوم حيث يتراكم فى كل بوليب ، تنطبق مصطلحات ”بوليب” على كل من البوليب المستعرض والبوليب الشعاعي، وهما كيانات مرجانية فردية. ينتج البوليب المستعرض التوهج الوردي تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية، في حين ينتج البوليب الشعاعي التوهج الأخضر. على عكس الكورالايت الاستعراضي، الذي غالباً ما يظهر في قاعدة الفروع الرئيسية، تأتي الكورالايت الشعاعي في حجمين؛ حيث يتم ترتيب الأكبر منها عادة في صفوف، وتكون جدرانها سميكة، وتمتد قليلًا في الجوانب العرضية للفروع و يتكون الكورالايت من الكأس والقراب.
بالإضافة إلى ذلك، تتميز مستعمرات P. lobata بأنها عمودية (أو مغلفة) ومكونة من العديد من البوليبات الصغيرة التي يتراوح قطرها بين 1 و 4 ملم وتحيط بفتحة الفم. السينوسارك (coenosarc) هو طبقة تشبه الجلد تربط البوليبات معًا وتمنحها اللون البنى الداكن أو بني فاتح. بمجرد تعرضه للضوء فوق البنفسجي، يكتسب السينوسارك مظهرًا توهجيًا أخضر مائل إلى الوردي مع بقع بنفسجية. تمتلك الكورالايت جدرانًا متصلة متداخلة تتصل مباشرة بالدورة المركزية للحواجز وهي صغيرة جدًا ومحكمة التعبئة. المكون الأساسي للكورالايت، الكولوميلا (columella)، له مظهر قضيب مميز عموديًا أو مضغوطًا جانبيًا. البالي (Pali)هو اسم لنوع من الهياكل العظمية العمودية التي توجد بين الكولوميلا والحافة الداخلية للحواجز.
من جهه أخرى، فإن مستعمرات S. pistillata ذات شكل مجسّم فرعي حيث تنمو التجمعات وتصبح أكثر سمكًا وأكثر شبهًا بالكتلة الفرعية؛ حيث تتفرع إلى فروع قصيرة وعريضة ذات لون وردي وبأطراف مدببة. يتميز كل فرع بوجود عدة بوليبات متصلة بنسيج مشترك يعرف عادة باسم السينوسارك. عند تعرضها للضوء فوق البنفسجي، تنبعث من البوليبات توهجاً أخضر. الكورالايتات (Corallites) مخروطية أو مغطاة بغطاء، وتكون مدفونة تحت السطح العام. الكورالايتات متصلة بواسطة السينوستيوم أو التجويف الداخلي ، والمزود بأشواك صغيرة. بينما الحواجز، التي هي الألواح الصخرية التي تشكل جدار الكورالايت، تكون ملتصقة بالكولوميلا (columella)، وهو صلب وظاهر بوضوح ويمثل العمود المركزي للكورالايت.
أخيرًا، فإن مستعمرات G. fascicularis عبارة عن قباب منخفضة صلبة على شكل وسادة مكونة من العديد من البوليبات ذات الأحجام المتنوعة. كانت البوليبات ذات اللون البني الأخضر لها خيوط تشبه الأصابع مع أطراف بيضاء مائلة إلى البيج تنظم في دوائر حول فتحة الفم. تنبعث من فتحة الفم ضوء أخضر لامع مشع، بينما تنبعث من الخيوط توهج لامع بلون بيج داكن عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية. يحتوي الكورالايت على البوليب. وتعرف المناطق العظمية بين الكورالايتات بـ ”بيريثيكا ” (peritheca) .
كل ما نحتاجه للبقاء على قيد الحياة، بما في ذلك الغذاء والدواء، يمكن العثور عليه في المحيطات والبحار. فوجود كنز مخفي لم يتم العثور عليه بعد من خلال الاكتشاف اليومي لكائن حي جديد يعتبر من ضمن المكونات المفيدة لشركات الأدوية لتعظيم فوائدنا، لذا يجب علينا أن نكون على دراية بما يحدث في هذا العالم الواسع ونستخدم التكنولوجيا الحيوية فقد نكتشف علاجًا للعديد من الأمراض الخبيثة مثل السرطان وغيرها. وتعد الكائنات الحية الدقيقة واللافقاريات البحرية ذات الصلة مصادر وفيرة للمواد النشطة بيولوجيًا أو المركبات الحيوية. فعلي سبيل المثال أكثر من 50٪ من الوزن الجاف للشعاب المرجانية يتألف من البروتين. لذلك، تعتبر الشعاب المرجانية والطحالب المتعايشة التي تعيش عليها من بين المصادر المحتملة للمركبات الحيوية البحرية. تتضمن الدراسة الحالية نظرة عامة على المركبات الحيوية التي تنتجها الطحالب المرجانية (zooxanthellae) لشعاب المرجان الهيكلية مثل Acropora humilis، Porites lobata، Stylophora pistillata، وGalaxea fascicularis ، والتي تم جمعها من البحر الاحمر.
في الدراسة الحالية، تم عزل وتحليل إجمالي 16 حمض أميني متميز، ثمانية منها ضرورية وثمانية أخرى غير ضرورية، من عينات الشعاب المرجانية السابق ذكرها. وتختلف نسب هذه الأحماض الأمينية باختلاف أنواع الشعاب المرجانية. هذه الأحماض الأمينية هي مركبات عضوية تعد عناصر حيوية هامة في الأنظمة الحية حيث تعمل كوحدات لبناء للبروتينات، والتي تعتبر أساسية للعديد من العمليات الحيوية مثل النمو والتكلس والتكاثر وتخليق الإنزيمات والأيض وغيرها من الأنشطة.
بالإضافة إلى ذلك، تم استخراج 24 نوعًا من المركبات الفينولية ومركبات الفلافونويد من الزوكساتثيلي (zooxanthellae) وتم التعرف عليها. وعلى الرغم من أن الشعاب المرجانية المستخدمة في هذه الدراسة تم جمعها من بيئات متماثلة، إلا أن تركيزات الاحماض الامينية تباينت في كل مرجان. ولتلك الاحماض مجموعة واسعة من النشاطات الحيوية الفعالة، حيث تعمل كمضادات للالتهابات ولسمية الخلايا ومضادات للبكتيريا و للفيروسات.
الشعاب المرجانية هي جزء أساسي من نظم الأرض البيئية وهي مؤشرات حساسة لصحة البيئات البحرية. ولكن للأسف، تتعرض نظم الشعاب المرجانية لتهديدات خطيرة، ويمكن أن تأتي هذا التهديدات من مصادر طبيعية مثل التهديدات البيولوجية أو من مصادر من صنع الانسان مثل تغير المناخ.
ويعد تغير المناخ الناجم عن الاحترار العالمي، بالإضافة إلى زيادة تركيزات الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي من أكثر التهديدات انتشارًا لبقاء النظام البيئي للشعاب المرجانية. ويعتمد نمو واستمرارية الشعاب المرجانية على العديد من المتغيرات، بما في ذلك درجة الحرارة والإشعاع وتشبع كربونات الكالسيوم والعكارة والترسيب وتركيز الكلوروفيل وارتفاع مستوى سطح البحر والملوحة ودرجة الحموضة والمواد الغذائية (المغذيات). تؤثر هذه المتغيرات على العمليات الفسيولوجية للتمثيل الضوئي والتكلس وكذلك على بقاء الشعاب المرجانية، حيث يمكن أن تؤذي هذه التهديدات العديد من هذه النظم الهشة نتيجة التعرض للإجهاد، مما يتسبب في بطء النمو والإصابة بالعديد من الأمراض وتبييض الشعاب المرجانية (ظاهرة غير مكتملة للغاية تعرف بفقدان وطرد الزواكسانثيلي المتعايش)، وحتى العديد من النتائج السلبية لفقدان الشعاب المرجانية.
على غرار الشعاب المرجانية العالمية، تعرضت النظم البيئية للشعاب المرجانية في البحر الأحمر لتغيرات كبيرة نتيجة العوامل البيئية والبشرية على حد سواء. وحيث تعد العلاقات التكافلية بين الشعاب المرجانية والزوكسانثيلي أساسًا لتكوين نظم الشعاب المرجانية، فقد تأثرت هذه العلاقات بشكل مختلف بالاجهاد على مدار الأربعة عقود الماضية. لذا يجب فهم الاستقرار بين المضيف المرجاني و الزوكسانثيلي المتعايش معه لفهم التوازن في هذا التفاعل الديناميكي. وعلى الرغم من أن الفحص ذاته يكون تطفلا، إلا أنه من الممكن الحصول على معرفة أفضل حول الآليات الخلوية المبكرة التي تبدأ في تفكك التفاعل بين الاثنين لقياس الاجهاد الذي تتعرض له الشعاب المرجانية قبل بدء التبييض من خلال تحديد كثافة الزوكسانثيلي وتركيز الكلوروفيل وتركيز الكاروتينويدات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه لتحديد أنواع الشعاب المرجانية التي تتحمل درجات الحرارة العالية والتغيرات في تحمض المحيطات.
لذا تهدف هذه الدراسة إلى دراسة استجابات الشعاب المرجانية لتقلب المناخ ومناقشة الآليات المحتملة التي يؤثر بها المناخ على صحة المرجان، والتعايش الداخلي للشعاب المرجانية، والبقاء على قيد الحياة من خلال تحليل الاستجابات الفسيولوجية والبيئية. بالإضافة إلى ذلك، فإننا نتحقق ما إذا كان التوهج المرجاني (طيف انبعاث المضان المرجاني) يمكن استخدامه لتقييم صحة الشعاب المرجانية. ولذلك، تم إجراء الدراسة على أربعة أنواع من الشعاب المرجانية من عائلات مختلفة لتأكيد نتائجنا وفهمنا لتأثيرات الاحتباس الحراري على تلك الأنواع المرجانية السابقة.
تم أجراء تأثير الإجهاد الحراري والتحمض على الشعاب المرجانية الأربعة السابق ذكرها . حيث تم إجراء الإجهاد الحراري عن طريق تعريض عينات المرجان لثلاث درجات حرارة مختلفة (26 درجة مئوية، 29 درجة مئوية، 31 درجة مئوية) لمدة أربعة أيام، بينما تم الإجهاد التحمضي عن طريق تعريض عينات المرجان لجرعات من ثاني أكسيد الكربون بحيث يصل الرقم الهيدروجيني إلى 7.95. و 7.82 لمدة يومان واربعة وستة وثمانية أيام.
ووجد ان الاستجابة للاجهاد الحراري ومياه البحر المحمضة متنوعة جدًا بين الأنواع الأربعة وتختلف تبعًا للشكل الخارجي للشعاب المرجانية ومدة تعرضها للإجهاد. حيث انخفضت كثافة الزوكسانثيلي نتيجة ارتفاع درجة الحرارة حتى وصلت إلى أقل نسبة (9.23 ×106, 2.37×106, 8.6×106, and 9.8 ×106 للعينات المرجانية السابقة، على التوالي) عند 31 درجة مئوية. وبالتالي، أظهرت كثافة الكلوروفيل ترابطًا واضحًا في الشعاب المرجانية الصحية (العينات الغير معرضه للإجهاد) والشعاب المرجانية المبيضة (العينات المعرضة للحرارة) .ولذلك، هناك أدلة واضحة على أن الشعاب المرجانية لديها حساسية عالية للحرارة ، حيث تم طرد الزوكسانثيلي عند تعرضها للإجهاد الحراري وأظهروا حالة وفاة أو علامة على الوفاة قبل نهاية اليوم الأول من التعرض. نتيجة لذلك ، بدلاً من الاضطرار إلى الانتظار لأسابيع ، قد نكون قادرين على التنبؤ بتبيض المرجان أو تلف الخلايا بناءً على التعرض للحرارة على مدار ساعات.
بالإضافة إلى ذلك، ، أثر الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون على كثافة الزوكسانثيلى وكثافة الكلوروفيل، خاصة في اليوم الثامن عند pH = 7.82، مما أدى إلى تدهور صحة الشعاب المرجانية قبل بدء التبييض. وفي نهاية المطاف، لم تستطع الشعاب المرجانية التكيف وعانت من الابيضاض نتيجة للانخفاض الكبير في كثافة الدينوفلاجيليات وتأثير تحمض المياه عليها.
على الصعيد العالمي ، تتراجع الشعاب المرجانية بسرعة نتيجة للضغوط الإقليمية والدولية. لفهم التغييرات التي تحدث بالمقاييس الزمنية والمكانية المناسبة ، هناك حاجة ماسة إلى أدوات مراقبة محسنة. لذلك ، يمكن لأدوات تصوير التألق المرجاني أن تعزز التقييمات البيئية والفسيولوجية.
كان أحد الأهداف الرئيسية للدراسة الحالية هو دراسة عملية التبييض التي تسببها الحرارة علي الشعاب المرجانية والارتباط بين التوهج والتبييض بدقة عالية. نقدم مزيدًا من الأدلة التي تدعم استخدام التوهج كأداة مراقبة ونسلط الضوء على التأثير الكبير الذي تحدثه أشكال التوهج المختلفة على فيسولوجية الشعاب المرجانية. نحن ندعم أيضًا مفهوم استخدام مراقبة التألق كطريقة غير جراحية وبأسعار معقولة لتحديد التبييض بسبب الانخفاض الكبير في التوهج أثناء بداية التبييض في الشعاب المرجانية تحت تأثير درجة الحرارة وحموضة الماء.
لذلك، يتم استخدام نظام مراقبة توهج الكلوروفيل في هذه الأطروحة للحصول على تفاصيل حول التهديدات التي تتعرض لها الشعاب المرجانية من الابيضاض والتي تم تنبؤها ونمذجتها في ضوء التغيرات المناخية. وترتبط بيولوجيا الدينوفلاجيليات وشدة التوهج في الشعاب المرجانية المعالجة بشكل إيجابي، مما يشير إلى أن الانبعاث الطيفى للتوهج يمكن استخدامه كمؤشر فسيولوجي لصحة الشعاب المرجانية. علاوة على ذلك، تم تحديد أنواع وحالة الشعاب المرجانية من خلال بصمة الأطياف، والتي تم إنشاؤها من بيانات الاستشعار عن بعد لإنتاج خرائط الموائل.
يمكن للشعاب المرجانية أن تتعافى من حوادث التبييض إذا تحسنت الظروف قبل أن تموت، ، على الرغم من أن الأمر قد يستغرق عدة سنوات حتى تتعافى النظم البيئية بالكامل. فيمكن أن تكون لهذه النتائج آثار كبيرة على حماية الشعاب المرجانية في المستقبل. حاليًا، يُعتبر دراسة فقدان المرجان للتصبغ تمامًا إحدى الطرق لرصد وتقييم نوبات التبييض. ومع ذلك، فإن هذا النهج غير كافٍ لحل مشكلة التبييض لأنه يُظهر ببساطة أن التبييض قد حدث بالفعل. ونتيجة لذلك، يمكن ربط حوادث ابيضاض الشعاب المرجانية بارتفاع درجات الحرارة باستخدام الاستشعار عن بُعد عن طريق الأقمار الصناعية (استنادًا إلى اكتشاف الإشعاع المغادر لسطح المحيط) واستشعار لون المحيط عن بُعد باستخدام الأقمار الصناعية، ووفقًا لما أوردته مراقبة الشعاب المرجانية التابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (Coral Reef Watch). لون المحيط هو سمة لمياه البحر يتم تحديدها بواسطة مجموعة متنوعة من العوامل بما في ذلك العوالق النباتية والرواسب العالقة والمواد العضوية المذابة والمد والجزر وقاع البحار الضحلة وتقلبات في تدفق المياه وتصنيف النباتات البحرية.
يمكن الكشف عن العوامل المناخية، ولا سيما درجة حرارة سطح البحر ولون المحيط، باستخدام الاستشعار عن بعد للمحيطات باستخدام الشعاب المرجانية كنموذج ممتاز لتطبيق الاستشعار البحرى من البعد على نظام بيئي ساحلي ضحل ذو نطاق جغرافي محدود. ويعد رسم خرائط الموائل المرحلة الأكثر أهمية في عملية إنشاء ممارسات الإدارة لأي نظام بيئي، حيث يكون تقييم حالة وموارد هذا النظام البيئي أمرًا لا بد منه. لهذا السبب ، يمكن تتبع حالة الشعاب المرجانية والتنبؤ بها في الماضي والحاضر والمستقبل بشكل فعال عن طريق الاستشعار من البعد.
تهدف هذه الدراسة إلى استخدام أدوات الاستشعار من البعد لرسم خرائط الموائل لتغطية الشعاب المرجانية الصلبة في منطقة رأس جيمسا بناءً على الانعكاس الطيفى للشعاب المرجانية، وتحليل السلاسل الزمنية للمناخ (درجة حرارة سطح البحر SST)، ومقارنة درجة حرارة سطح البحر لمراقبة حوادث الابيضاض للشعاب المرجانية على مدار السبع سنوات الماضية من عام 2016 حتى عام 2022، وتحليل الارتباطات بين مراقبة الابيضاض من خلال أحداث التبييض ونتائج تجربة الإجهاد الحراري.
تم تحقيق الأهداف المذكورة سابقًا بمساعدة بيانات الرصد وصور Landsat والبيانات المناخية لتقدير تغطية الشعاب المرجانية الصلبة والتغير المناخي. تضمنت هذه الصور صور الأقمار الصناعية عالية الدقة من نظام (TM, ETM+) Landsat من عام 1984 إلى 2003، ونظام Landsat (OLI_TIRS+) من عام 2010 إلى 2013، وصور Sentinel 1 الملتقطة في عام 2015 و 2020 و 2021، وصور الأقمار الصناعية من شركة Planet (عام 2022) و Pleiades (عام 2022)، بالإضافة إلى صور MODIS-Aqua اليومية لأشهر الصيف الحارة من يوليو إلى نهاية أكتوبر من عام 2016 إلى 2022 من خلال مختبر بحوث نظام الأرض التابع لمعهد العلوم الفيزيائية بوكالة الأرصاد الجوية الأمريكية (NOAA) (https://www.esril.noaa.gov/psd/) وموقع ألوان المحيط.
تم استخدام برامج الحاسوب ENVI و ERDAS و Arc GIS لأداء تحليلات مختلفة على صور Landsat، مثل التحليل الهندسي والإشعاعي والجوي وتصحيح عمود الماء، والتصنيف الغير خاضع للإشراف والتصنيف الخاضع للإشراف واكتشاف التغييرات الحادثة. كما تمت معالجة بيانات درجة حرارة سطح البحر (SST) من MODIS-Aqua من المستوى 1A إلى المستوىا الثالث. فيما بعد، تم استخدام برنامج Excel و SPSS لمعالجة جميع بيانات درجات حرارة سطح البحر (SST) اليومية لأجل إجراء تحليلات السلاسل الزمنية والتحليلات الإحصائية على صور الأقمار الصناعية اليومية. وتضمنت هذه التحليلات حساب المتوسط والانحرافات عن المتوسط والانحرافات المعيارية لدرجات الحرارة لتحديد الحالة الأسبوعية والشهرية والسنوية. ومع ذلك، نظرًا لأن درجة حرارة سطح البحر تحد من نمو الشعاب المرجانية، استخدمت الدراسة الحالية معادلات ذات صلة بدرجة حرارة سطح البحر مثل HotSpot و DHW لتحديد حالات التبييض.
يمكن تصنيف الموائل البحرية القاعية إلى ثماني فئات بناءً على النتائج: الساحل الصخري، الشاطئ الرملي، العشب البحري، الشعاب المرجانية الضخمة والفروع، قاع رملي يحتوي بشكل رئيسي على كربونات الكالسيوم، قاع رملي يحتوي على حصى، مزيج من الطحالب البحرية مع قاع صخري، والمياه العميقة. وانتشرت العديد من مستعمرات الشعاب المرجانية على نطاق واسع في منطقة البحث خاصة Acropora وGalaxea وPorites وStylophora و Favia.
كما كشفت الدراسة أيضًا أن هناك ثلاثة أنواع مختلفة من أحداث ابيضاض الشعاب المرجانية: المستوى الأول من الإجهاد الحراري حدث في 2016 و 2017 و 2018 و 2022 ؛ المستوى الثاني من الإجهاد الحراري حدث في عامي 2020 و 2021 ؛ وقد لوحظ إجهاد حراري من المستوى الثالث في عام 2019. وفيما يتعلق بالتحقيق في الدراسة الحالية، يمكن الاستنتاج بأن عام 2021 كان الأعلى حرارة في تحليل السلسلة الزمنية، حيث بلغت درجة الحرارة 29.5 درجة مئوية. هذا الارتفاع في درجة الحرارة له القدرة على التسبب في وفاة الشعاب المرجانية. كما كانت حدود درجة الحرارة لتبييض الشعاب المرجانية في الدراسة متوافقة مع نتائج تجربة الاجهاد الحراري.
في الختام، تمثل الشعاب المرجانية النظام البيئي للعديد من الكائنات البحرية وتستغرق وقتًا طويلاً حتى تتشكل نظرًا لنموها البطيء جدًا، لذا يجب حمايتها، ولكن للأسف، هناك فجوة كبيرة بين النطاق الزمنى لحدوث الاضطرابات (مثل ارتفاع درجات حرارة البحار والمحيطات وتغير حموضة الماء) ورد فعل المجتمع (من دراسة التغيرات البيئية في حالة الشعاب المرجانية). في الوقت الحالي، يتضمن رصد وتقييم حالات التبييض مراقبة فقدان لون الشعاب المرجانية بشكل كامل، ولكن هذا النهج غير كافٍ لأنه يظهر ببساطة حدوث التبييض بالفعل.
لذا، أوضحت نتائج هذه الأطروحة أنّ الانبعاث الضوئي للشعاب المرجانية يمكن أن يستخدم بشكل محتمل لتقييم صحة الشعاب المرجانية المعرضة لدرجات حرارة الماء شبه المميته والتحمض، ومن ثم التنبؤ بحدوث حالات التبييض المحتملة. ويمكن أن يكون ذلك ذا أهمية بالغة لتطوير تقنيات تقييم الشعاب المرجانية، لا سيما لأن تعميم النتائج منطقي لأن الدراسة تضمنت أربعة أنواع من الشعاب المرجانية. وعلاوة على ذلك، تم تحسين بحثنا عن طريق تتبع نمط الانبعاث الضوئي بشكل كامل، وكثافة الدينوفلاجيليت، وكثافة الكلوروفيل. بالإضافة إلى استخدام بيانات الاستشعار عن بُعد لتحديد درجة حرارة التبييض الحدية (عتبة التبييض) وفقًا لحالات التبييض على مدار فترة محددة. لذا قد تكون هذه النتائج ذات تأثيرات مهمة في حماية الشعاب المرجانية والحد من آثار الاحتباس الحراري في المستقبل. وبشكل عام، ستعزز الدراسات من هذا النوع إدارة وممارسات ترميم الشعاب المرجانية.