Za tim morskih biologa, procjena zdravlja tisuća četvornih metara koraljnog grebena može biti zastrašujuća perspektiva - ali digitalni revolucija to mijenja, kažu ronioci TIM LAMONT i RINDAH TALITHA VIDA sa Sveučilišta Lancaster i TRIES BLANDINE RAZAK sa Sveučilišta IPB u Indoneziji
Često moramo pratiti neke od najvažnijih bioraznolikost ekosustava na planetu, a postoji i strogo vremensko ograničenje zbog sigurnosnih propisa povezanih s ronjenjem.
Precizno mjerenje i klasificiranje čak i malih područja grebena može uključivati provođenje mnogo sati pod vodom. I s milijunima grebena diljem svijeta koje treba nadzirati pred prijetećom situacijom prijetnje njihovoj egzistenciji, brzina je kritična.
Ali sada, a digitalni revolucija za praćenje koraljnih grebena mogla bi biti u tijeku, omogućena nedavnim napretkom u jeftinim kamerama i računalnim tehnologijama. Naše Nova studija pokazuje kako se stvara 3D računalo modeli cijelih grebena – ponekad poznati kao digitalni blizanci – mogu nam pomoći da pratimo ove dragocjene ekosustave brže, točnije i detaljnije nego ikad prije.
Radili smo na 17 studijskih lokacija u središnjoj Indoneziji - neki su grebeni bili degradirani, drugi su bili zdravi ili obnovljeni. Slijedili smo isti protokol na pravokutnim područjima veličine 1,000 kvadratnih metara na svakoj lokaciji, koristeći tehniku zvanu "fotogrametrija" za izradu 3D modela svakog staništa grebena.
Jedan od nas je ronio i plivao 2 m iznad koralja naprijed-natrag u obliku "kosilice" po svakom kvadratnom metru ovog grebena, dok je nosio dvije podvodne kamere programirane za snimanje fotografija morskog dna dva puta u sekundi. U samo pola sata snimili smo 10,000 XNUMX preklapajućih slika visoke rezolucije koje su pokrile cijelo područje.
Računalo visokih performansi
Kasnije smo podigli sustav visokih performansi računalo, te uz pomoć stručnjaka specijalista iz podvodne znanstvene tehnološke tvrtke tzv Tritonia Scientific, te smo slike obradili u točne 3D prikaze za svako od 17 mjesta. Dobiveni modeli nadmašuju tradicionalne metode praćenja brzinom, cijenom i sposobnošću dosljedne reprodukcije točnih mjerenja.
Naš istraživački rad primjenjuje ovu tehniku za procjenu uspjeha najvećeg svjetskog projekta obnove koralja. Marsov koraljni greben Projekt obnove nalazi se na otoku Bontosua na arhipelagu Spermonde u Južnom Sulawesiju, Indonezija.
Naša otkrića pokazuju da, kada se njima dobro upravlja, napori za obnovu koralja mogu vratiti mnoge elemente, uključujući složenost strukture grebena na velikim područjima.
Uspoređujući 3D modele, možemo vidjeti kako složena površinska struktura koraljnog grebena izgleda i izmjeriti njezine detalje u različitim mjerilima – ti bi aspekti bili previše zahtjevni za ronioce da ih točno izmjere pod vodom.
U ranijoj 2024 studija, naš je tim primijenio fotogrametriju za mjerenje stopa rasta koralja na razini pojedinačnih kolonija. Snimanjem detaljnih 3D modela prije i nakon godine rasta, to smo otkrili obnovljeni grebeni mogu postići stope rasta usporedive sa zdravim prirodnim ekosustavima.
Ovo je otkriće posebno značajno jer naglašava potencijal da se obnovljeni grebeni oporave i funkcioniraju slično netaknutim okolišima grebena.
Iza koraljnih grebena
Fotogrametrija postaje naširoko prihvaćen alat u raznim područjima, kako u jednom, tako i u drugom na kopnu i u oceanu. Osim koraljnih grebena, koristi se za praćenje šuma bespilotnim letjelicama, razvoj detaljnih arhitektonskih i urbanističkih modela te praćenje erozije tla i promjena krajolika.
U morskom okruženju fotogrametrija je moćan alat za praćenje i mjerenje promjene okoliša kao što su varijacije u koraljnom pokrivaču, promjene u raznolikosti vrsta i promjene u strukturi grebena. Također je korišten za razvoj isplativih metoda za mjerenje nabranosti koraljnog grebena (kvrgavost ili tekstura površine grebena).
Veća hrapavost općenito ukazuje na složenija staništa, koja mogu podržati širu raznolikost morskog života i odražavati zdravije sustave grebena.
Dodatno, mjeri složenost različitih oblika i struktura unutar grebena. Ove metode daju ključnu osnovu koja pomaže znanstvenicima poput nas da prate promjene tijekom vremena i osmišljavaju učinkovite strategije očuvanja.
Iako je ova metoda jeftinija i brža od tradicionalnog terenskog rada, još uvijek postoje značajne financijske prepreke.
Troškovi i obuka
Potrebna oprema i softver mogu se kretati od nekoliko tisuća do desetaka tisuća dolara, ovisno o specifičnoj opremi i softveru koji se koriste, a svladavanje ovih tehnika zahtijeva vrijeme. Moglo bi proći neko vrijeme prije nego što ove metode postanu standardne za većinu terenskih biologa.
Osim praćenja koraljnih grebena, fotogrametrija se sve više koristi u virtualna stvarnost i razvoj proširene stvarnosti, omogućujući stvaranje impresivnih, životnih okruženja za obrazovanje, zabavu i istraživanje.
Na primjer, američka agencija National Oceanic & Atmospheric Administration's koraljni greben virtualna stvarnost nudi zanimljiv način istraživanja koraljnih grebena kroz virtualnu stvarnost.
U budućnosti, fotogrametrija bi mogla revolucionirati praćenje okoliša nudeći brže, točnije osnove i procjene promjena ekosustava kao što su izbjeljivanje koralja i promjene u bioraznolikosti.
Očekuje se da će napredak u strojnom učenju i računalstvu u oblaku dodatno automatizirati i unaprijediti fotogrametriju, povećavajući njezinu pristupačnost i skalabilnost te uspostavljajući njezinu ulogu kao ključnog alata u konzervatorskoj znanosti.
Nemate vremena čitati o klimatskim promjenama onoliko koliko biste željeli? Umjesto toga primajte tjedni pregled u svoju pristiglu poštu. Svake srijede urednik The Conversationa za okoliš piše Imagine, kratku e-poruku koja ide malo dublje u samo jednu klimu izdanje. Pridružite se 35,000+ čitatelja koji su se dosad pretplatili.
TIM LAMONT je znanstveni novak, biologija mora na Sveučilište Lancaster; RINDAH TALITHA VIDA je doktorant, Centar za okoliš, Sveučilište Lancasteri POKUŠAVA BLANDINE RAZAK je istraživač u Školi za obnovu koraljnih grebena, Sveučilište IPB
Ovaj je članak ponovo objavljen Razgovor pod licencom Creative Commons. Čitati originalni članak.
Također na Divernetu: Što je potrebno da koralji prežive?, Svjetski koraljni grebeni veći su nego što smo mislili..., Udaljeni pacifički koraljni greben pokazuje određenu sposobnost da se nosi sa zagrijavanjem oceana, Krah koralja: mogu li se naši grebeni spasiti?
