Egy tengerbiológus csapat számára ijesztő lehetőség lehet több ezer négyzetméternyi korallzátony egészségi állapotának felmérése – de digitális A forradalom megváltoztatja ezt, mondják TIM LAMONT és RINDAH TALITHA VIDA búvárok, a Lancaster Egyetemről, valamint TRIES BLANDINE RAZAK, az indonéz IPB Egyetemről.
Gyakran figyelnünk kell néhányat biodiverzitású ökoszisztémák a bolygón, és a búvárkodáshoz kapcsolódó biztonsági előírások miatt szigorú időkorlát van.
A zátonyok kis területeinek pontos mérése és osztályozása sok órát jelenthet a víz alatt. És a világ több milliónyi zátonyával, amelyeket figyelni kell a fenyegető veszélyek miatt létezésüket fenyegető veszélyek, a sebesség kritikus.
De most, a digitális A korallzátonyok megfigyelésének forradalma indulhat el, amit az olcsó kamera- és számítástechnika legújabb fejlesztései tesznek lehetővé. A miénk Új tanulmány bemutatja a 3D létrehozásának módját számítógép egész zátonyok modelljei – más néven digitális ikrek – segítségével minden eddiginél gyorsabban, pontosabban és részletesebben nyomon követhetjük ezeket az értékes ökoszisztémákat.
17 vizsgálati helyszínen dolgoztunk Indonézia középső részén – néhány zátony leromlott, mások egészségesek vagy helyreállítottak. Ugyanezt a protokollt követtük minden helyen 1,000 négyzetméteres téglalap alakú területeken, a „fotogrammetriának” nevezett technikával 3D-s modelleket készítettünk minden egyes zátony élőhelyéről.
Egyikünk búvárkodni kezdett, és 2 méterrel a korall felett úszott oda-vissza „fűnyíró” mintázattal a zátony minden négyzetméterén, miközben két víz alatti kamerát vitt magával, amelyek másodpercenként kétszer fényképezték a tengerfenéket. Mindössze fél órán belül 10,000 XNUMX nagy felbontású, egymást átfedő képet készítettünk, amelyek az egész területet lefedték.
Nagy teljesítményű számítógép
Később elindítottunk egy nagy teljesítményt számítógépnevű víz alatti tudományos technológiai cég szakemberei segítségével Tritonia Scientific, ezeket a képeket pontos 3D-s megjelenítésekké dolgoztuk fel mind a 17 helyszínre. Az eredményül kapott modellek felülmúlják a hagyományos monitorozási módszereket sebességben, költségben és a pontos mérések következetes reprodukálhatóságában.
Kutatási cikkünk ezt a technikát alkalmazza a világ legnagyobb korall-helyreállítási projektjének sikerének felmérésére. Mars Korallzátony Helyreállítási Projekt A Bontosua-szigeten található a Spermonde-szigetcsoportban, Dél-Sulawesiben, Indonéziában.
Eredményeink azt mutatják, hogy jól irányított korall-helyreállítási erőfeszítések számos elemet hozhatnak vissza, beleértve a zátonyok szerkezetének összetettségét nagy területeken.
A 3D-s modellek összehasonlításával láthatjuk, hogy milyen bonyolultnak tűnik a korallzátony felszíni szerkezete, és különböző léptékben mérhetjük le a részleteit – ezek a szempontok túlságosan bonyolultak lennének a búvárok számára a víz alatti pontos méréshez.
Egy korábban 2024 vizsgálat, csapatunk fotogrammetriával mérte a korallok növekedési ütemét az egyes kolóniák szintjén. Részletes 3D-s modellek rögzítésével egy éves növekedés előtt és után, ezt elárultuk a helyreállított zátonyok az egészséges természetes ökoszisztémákhoz hasonló növekedési ütemet érhetnek el.
Ez a megállapítás különösen jelentős, mivel rávilágít arra, hogy a helyreállított zátonyok az érintetlen zátonyok környezetéhez hasonlóan helyreállhatnak és működhetnek.
A korallzátonyokon túl
A fotogrammetria széles körben elfogadott eszközzé válik a különböző területeken a szárazföldön és az óceánban. A korallzátonyokon túl erdők drónokkal történő monitorozására, részletes építészeti és várostervezési modellek kidolgozására, valamint a talajerózió és a tájváltozások nyomon követésére használják.
Tengeri környezetben a fotogrammetria hatékony megfigyelési és mérési eszköz környezeti változások mint például a korallborítás változásai, a fajok sokféleségének változásai és a zátonyok szerkezetének változásai. Költséghatékony módszerek kifejlesztésére is használták a korallzátonyok durvaságának (a zátony felszínének egyenetlensége vagy textúrája) mérésére.
A nagyobb durvaság általában összetettebb élőhelyeket jelez, amelyek a tengeri élőlények szélesebb választékát támogatják, és egészségesebb zátonyrendszereket tükröznek.
Ezenkívül méri a különböző formák és szerkezetek összetettségét a zátonyon belül. Ezek a módszerek kulcsfontosságú kiindulási alapokat biztosítanak, amelyek segítenek a hozzánk hasonló tudósoknak nyomon követni az idő múlásával bekövetkező változásokat, és hatékony védelmi stratégiákat tervezni.
Bár ez a módszer olcsóbb és gyorsabb, mint a hagyományos terepmunka, ennek ellenére jelentős anyagi akadályok vannak.
Költségek és képzés
A szükséges berendezések és szoftverek összege több ezertől több tízezer dollárig terjedhet, a használt konkrét berendezésektől és szoftverektől függően, és ezeknek a technikáknak az elsajátítása időbe telik. Eltarthat egy ideig, amíg ezek a módszerek szabványossá válnak a legtöbb terepi biológus számára.
A korallzátonyok megfigyelésén túl a fotogrammetriát is egyre gyakrabban alkalmazzák virtuális valóság és a kiterjesztett valóság fejlesztése, amely lehetővé teszi magával ragadó, élethű környezetek létrehozását az oktatás, a szórakoztatás és a kutatás számára.
Például az amerikai National Oceanic & Atmospheric Administration ügynöksége korallzátony virtuális valóság lebilincselő módot kínál a korallzátonyok felfedezésére a virtuális valóságon keresztül.
A jövőben a fotogrammetria forradalmasíthatja a környezeti megfigyelést azáltal, hogy gyorsabb, pontosabb alapvonalakat és értékeléseket kínál az ökoszisztéma-változásokról, mint például a korallok kifehéredése és a biológiai sokféleség változásai.
A gépi tanulás és a felhőalapú számítástechnika fejlődése várhatóan tovább automatizálja és javítja a fotogrammetriát, növelve annak hozzáférhetőségét és méretezhetőségét, és megerősíti a természetvédelem tudományában betöltött alapvető eszközként betöltött szerepét.
Nincs időd annyit olvasni a klímaváltozásról, amennyit szeretnél? Ehelyett kap egy heti összefoglalót a postaládájába. A The Conversation környezeti szerkesztője minden szerdán ír Imagine-t, egy rövid e-mailt, amely egy kicsit mélyebben foglalkozik egyetlen éghajlattal. kérdés. Csatlakozz a több mint 35,000 XNUMX olvasóhoz, akik eddig feliratkoztak.
TIM LAMONT a tengerbiológia kutatója Lancaster Egyetem; RINDAH TALITHA VIDA a Környezetvédelmi Központ PhD-jelöltje, Lancaster Egyetemés KIPRÓBÁLJA BLANDINE RAZAK a Coral Reef Restoration School kutatója, IPB Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
A Diverneten is: Mi kell a korall életben maradásához?, A világ korallzátonyai nagyobbak, mint gondoltuk…, A távoli csendes-óceáni korallzátony képes megbirkózni az óceán felmelegedésével, Korallbaleset: megmenthetők-e zátonyaink?
