Published December 20, 2019
| Version v1
Publication
Open
Diel temperature and pH variability scale with depth across diverse coral reef habitats
Creators
- 1. Scripps Institution of Oceanography
- 2. University of California, San Diego
- 3. Nova Southeastern University
- 4. Monterey Bay Aquarium Research Institute
- 5. University of Hawaiʻi at Mānoa
- 6. Southern Cross University
- 7. Smithsonian Tropical Research Institute
- 8. Bigelow Laboratory for Ocean Sciences
Description
Abstract Coral reefs are facing intensifying stressors, largely due to global increases in seawater temperature and decreases in pH. However, there is extensive environmental variability within coral reef ecosystems, which can impact how organisms respond to global trends. We deployed spatial arrays of autonomous sensors across distinct shallow coral reef habitats to determine patterns of spatiotemporal variability in seawater physicochemical parameters. Temperature and pH were positively correlated over the course of a day due to solar heating and light‐driven metabolism. The mean temporal and spatial ranges of temperature and pH were positively correlated across all sites, with different regimes of variability observed in different reef types. Ultimately, depth was a reliable predictor of the average diel ranges in both seawater temperature and pH. These results demonstrate that there is widespread environmental variability on diel timescales within coral reefs related to water column depth, which needs to be included in assessments of how global change will locally affect reef ecosystems.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تواجه الشعاب المرجانية المجردة ضغوطًا متزايدة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الزيادات العالمية في درجة حرارة مياه البحر وانخفاض درجة الحموضة. ومع ذلك، هناك تقلبات بيئية واسعة النطاق داخل النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية، والتي يمكن أن تؤثر على كيفية استجابة الكائنات الحية للاتجاهات العالمية. قمنا بنشر مصفوفات مكانية من أجهزة الاستشعار المستقلة عبر موائل الشعاب المرجانية الضحلة المميزة لتحديد أنماط التباين الزماني المكاني في المعلمات الفيزيائية الكيميائية لمياه البحر. ارتبطت درجة الحرارة ودرجة الحموضة بشكل إيجابي على مدار اليوم بسبب التسخين الشمسي والتمثيل الغذائي المدفوع بالضوء. ارتبط متوسط النطاقات الزمنية والمكانية لدرجة الحرارة ودرجة الحموضة بشكل إيجابي في جميع المواقع، مع ملاحظة أنظمة مختلفة من التباين في أنواع مختلفة من الشعاب المرجانية. في نهاية المطاف، كان العمق مؤشرًا موثوقًا لمتوسط نطاقات الدييل في كل من درجة حرارة مياه البحر ودرجة الحموضة. تُظهر هذه النتائج أن هناك تقلبات بيئية واسعة النطاق على الجداول الزمنية للديال داخل الشعاب المرجانية المتعلقة بعمق عمود المياه، والتي يجب تضمينها في تقييمات كيفية تأثير التغير العالمي محليًا على النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية.Translated Description (French)
Résumé Les récifs coralliens sont confrontés à des facteurs de stress de plus en plus intenses, en grande partie en raison de l'augmentation mondiale de la température de l'eau de mer et de la diminution du pH. Cependant, il existe une grande variabilité environnementale au sein des écosystèmes de récifs coralliens, ce qui peut avoir un impact sur la façon dont les organismes réagissent aux tendances mondiales. Nous avons déployé des réseaux spatiaux de capteurs autonomes à travers des habitats de récifs coralliens peu profonds distincts pour déterminer les modèles de variabilité spatio-temporelle des paramètres physico-chimiques de l'eau de mer. La température et le pH étaient positivement corrélés au cours d'une journée en raison du chauffage solaire et du métabolisme entraîné par la lumière. Les plages temporelles et spatiales moyennes de température et de pH étaient positivement corrélées entre tous les sites, avec différents régimes de variabilité observés dans différents types de récifs. En fin de compte, la profondeur était un prédicteur fiable des plages moyennes de diel à la fois dans la température et le pH de l'eau de mer. Ces résultats démontrent qu'il existe une variabilité environnementale généralisée sur les échelles de temps diel au sein des récifs coralliens liée à la profondeur de la colonne d'eau, qui doit être incluse dans les évaluations de la façon dont le changement global affectera localement les écosystèmes récifaux.Translated Description (Spanish)
Resumen Los arrecifes de coral se enfrentan a factores estresantes cada vez más intensos, en gran parte debido al aumento global de la temperatura del agua de mar y la disminución del pH. Sin embargo, existe una amplia variabilidad ambiental dentro de los ecosistemas de arrecifes de coral, que puede afectar la forma en que los organismos responden a las tendencias mundiales. Implementamos matrices espaciales de sensores autónomos en distintos hábitats de arrecifes de coral poco profundos para determinar patrones de variabilidad espaciotemporal en los parámetros fisicoquímicos del agua de mar. La temperatura y el pH se correlacionaron positivamente en el transcurso de un día debido al calentamiento solar y al metabolismo impulsadopor la luz. Los rangos temporales y espaciales medios de temperatura y pH se correlacionaron positivamente en todos los sitios, con diferentes regímenes de variabilidad observados en diferentes tipos de arrecifes. En última instancia, la profundidad fue un predictor fiable de los rangos medios de diel tanto en la temperatura como en el pH del agua de mar. Estos resultados demuestran que existe una variabilidad ambiental generalizada en las escalas de tiempo de diel dentro de los arrecifes de coral relacionada con la profundidad de la columna de agua, que debe incluirse en las evaluaciones de cómo el cambio global afectará localmente a los ecosistemas de arrecifes.Files
lol2.10129.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:57f7e3c7c5d6467ff5a0ac07cf9919c6
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مقياس درجة حرارة DIEL وتقلب درجة الحموضة مع عمق عبر موائل الشعاب المرجانية المتنوعة
- Translated title (French)
- Échelle de variabilité de la température et du pH de Diel avec la profondeur dans divers habitats de récifs coralliens
- Translated title (Spanish)
- Escala de variabilidad de temperatura y pH de Diel con profundidad en diversos hábitats de arrecifes de coral
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2995843607
- DOI
- 10.1002/lol2.10129
References
- https://openalex.org/W1594164258
- https://openalex.org/W1663626381
- https://openalex.org/W1966051903
- https://openalex.org/W1967813219
- https://openalex.org/W1969081787
- https://openalex.org/W1986200538
- https://openalex.org/W1987169753
- https://openalex.org/W2004010557
- https://openalex.org/W2008898182
- https://openalex.org/W2024501581
- https://openalex.org/W2025466991
- https://openalex.org/W2051481587
- https://openalex.org/W2069505304
- https://openalex.org/W2093303357
- https://openalex.org/W2114064318
- https://openalex.org/W2117574337
- https://openalex.org/W2120307232
- https://openalex.org/W2123920115
- https://openalex.org/W2124390958
- https://openalex.org/W2131251572
- https://openalex.org/W2142944832
- https://openalex.org/W2143094318
- https://openalex.org/W2143928514
- https://openalex.org/W2165509652
- https://openalex.org/W2510001227
- https://openalex.org/W2568883838
- https://openalex.org/W2594981475
- https://openalex.org/W2596630349
- https://openalex.org/W2767406523
- https://openalex.org/W2767491822
- https://openalex.org/W2783159541
- https://openalex.org/W2788474355
- https://openalex.org/W2800619639
- https://openalex.org/W2802113425
- https://openalex.org/W2807516628
- https://openalex.org/W2810148784
- https://openalex.org/W287442827
- https://openalex.org/W2885806542
- https://openalex.org/W2889313921
- https://openalex.org/W2922870589
- https://openalex.org/W2925934014
- https://openalex.org/W2952254822
- https://openalex.org/W2995843607
- https://openalex.org/W3011793182
- https://openalex.org/W4205293238
- https://openalex.org/W4300703429