Publication:
Assessing spatial and temporal changes in seagrass communities using historical aerial photography and satellite data

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Authors
León-Pérez, Mariana C.
Embargoed Until
Advisor
Armstrong, Roy A.
College
College of Arts and Sciences - Sciences
Department
Department of Marine Sciences
Degree Level
M.S.
Publisher
Date
2016
Abstract
Seagrass beds provide a number of important ecosystem services. However, reported cases of seagrass loss have increased, emphasizing the need for assessing seagrass health worldwide. This study provides a high resolution characterization of the seagrass communities and an estimate of long-term changes in seagrass extent at Caja de Muertos Island Nature Reserve in Puerto Rico. For the first part of the study, a benthic habitat map was created using a 2014 WorldView-2 satellite image and by integrating a combination of mapping techniques. A total of 164 sampling sites were used to calibrate and validate the map. For the second part of the study, a satellite image and historical aerial photography from 1950 to 2014 were used to assess spatial and temporal changes in seagrass. Benthic habitats, including seagrass, were mapped with an overall accuracy of 82.76%. The dominant seagrass species were Thalassia testudinum, and Syringodium filiforme, which were mainly located in the West and North of the island. Light availability was not a limiting factor for seagrass colonization at the study area. The time series analysis revealed an overall increase in seagrass extent of 64% over the studied period, contrasting with the worldwide seagrass declining trend. Overall the results of this study provide valuable information for the conservation and management of seagrass habitat in the Reserve.

Las praderas de hierbas marinas proveen importantes servicios al ecosistema. Sin embargo, los casos reportados de pérdida de hierbas marinas han aumentado, resaltando así la necesidad de evaluar la condición de estas. Este estudio provee una caracterización a alta resolución de las comunidades de hierbas marinas y una estimación de los cambios a largo plazo en la distribución de estas en la Reserva Natural de Isla Caja de Muertos en Puerto Rico. Para la primera parte del estudio, un mapa de hábitats bénticos fue creado utilizando una imagen del sensor WorldView-2 del año 2014 y mediante la integración de varias técnicas de cartografía. Un total de 164 lugares de muestreo se escogieron para calibrar y validar el mapa. Para la segunda parte del estudio, se utilizó una imagen de satélite y fotografías aéreas desde el 1950 al 2014 para evaluar los cambios espaciales y temporales en las comunidades de hierbas marinas. Se cartografiaron hierbas marinas y otros hábitats bénticos con una precisión general de 82.76%. Las especies de hierbas marinas que dominaron fueron Thalassia testudinum, y Syringodium filiforme, las cuales se encontraron principalmente en el Oeste y Norte de la isla. La disponibilidad de luz no fue un factor limitante para la colonización de las hierbas marinas en el área de estudio. El análisis de la serie de tiempo reveló que durante el periodo de estudio la extensión de hierbas marinas aumentó 64%, contrastando con la tendencia mundial de disminución. En general los resultados de este estudio proveen información valiosa para la conservación y el manejo de los hábitats de hierbas marinas en la Reserva.
Keywords
Seagrasses,
Seagrass
Cite
León-Pérez, M. C. (2016). Assessing spatial and temporal changes in seagrass communities using historical aerial photography and satellite data [Thesis]. Retrieved from https://hdl.handle.net/20.500.11801/823