Caretaker Bots en Starfish Assassins: maak kennis met de technologie die de riffen van de aarde beschermt

Koraalriffen sterven overal. Als thuisbasis van de meest diverse ecosystemen op aarde is dat slecht nieuws. Koraalriffen beschermen onze kustlijnen tegen golven en tropische stormen, terwijl ze ook enorme aantallen mariene organismen beschermen. Hun achteruitgang is het resultaat van voornamelijk menselijk handelen, zoals vervuiling, overbevissing, koraalwinning en natuurlijk de koraalverblekende effecten van klimaatverandering.

Kan technologie deze tragische trend helpen verzachten of zelfs omkeren? Hier zijn zes voorbeelden van geavanceerde technologie die precies daarbij kunnen helpen.

Robots versus koraal roofdieren

Zeesterren zien er misschien schattig en onschadelijk uit, maar bepaalde soorten zijn verrassend problematisch als het om koraalriffen gaat. Doornenkroon-zeesterren jagen op koraal en scheiden spijsverteringsenzymen af ​​om hun voedingsstoffen te absorberen. Eén zo’n zeester kan elk jaar maar liefst 65 vierkante meter levend koraalrif opeten.

Om ze tegen te houden hebben onderzoekers van de Australische Queensland University of Technology, Google en de Great Barrier Reef Foundation een onderwaterdrone ontwikkeld met de naam RangerBot. Het is in staat om autonoom onder water te navigeren, zeesterren te identificeren met een nauwkeurigheid van 99,4% en ze vervolgens te vernietigen door een dodelijke injectie te initiëren. De drone kan ook worden gebruikt voor het monitoren van koraalverbleking, waterkwaliteit en vervuiling, en voor het in kaart brengen van grote onderwatergebieden.

“Wij geloven dat het een zeer waardevol instrument zal zijn voor riffen over de hele wereld”, zegt professor Matthew Dunbabin, hoofdonderzoeker van het project, eerder aan Digital Trends verteld. “Het hebben van een eenvoudig te gebruiken, kleine onderwaterrobot die in koraalrifomgevingen kan werken, vult een huidige technologische leemte op om grootschalige monitoring en beheer van riffen wereldwijd mogelijk te maken. Wij geloven dat dit een eerste stap is in de ontwikkeling van een reeks visueel geleide robotsystemen voor omgevingsmonitoring.”

Robots gebruiken om koraalriffen opnieuw te bevolken

Robots kunnen worden gebruikt om koraalriffen te beschermen tegen potentiële roofdieren, maar ze kunnen ook nuttig zijn om ze te helpen rezaaien met koraalbaby's. Dit kleine koraalbroed wordt met honderden miljoenen verzameld op plaatsen als het Great Barrier Reef. Vervolgens wordt het gekweekt tot babykoralen in op maat gemaakte drijvende omheiningen, voordat een robot genaamd LarvalBot levert ze aan het rif om het voortbestaan ​​en bloeien van koraalriffen in de toekomst te garanderen. Zie het als het afstoffen van gewassen onder water – alleen met een robot die wordt bestuurd via een iPad in plaats van een vliegtuig.

De robot, ontwikkeld door onderzoekers van de Queensland University of Technology, kan enorme hoeveelheden van deze babykoralen vervoeren. Twee of drie robots kunnen samen 1,4 miljoen larven vervoeren. Vervolgens kunnen ze deze per robot over een gebied van 1.500 vierkante meter per uur verspreiden.

“We moeten ingrijpen om de efficiëntie van het herstel van koraalgemeenschappen te vergroten, omdat veel van deze getroffen riffen nu te weinig volwassen paaiende koralen hebben. in leven gelaten om op natuurlijke wijze te herstellen”, vertelde professor Peter Harrison, directeur van het Marine Ecology Research Center, die aan het project werkt, aan Digital Trends. “Door koraalbroed efficiënt te vangen, kunnen we de bevruchting van de eitjes door sperma maximaliseren en vervolgens miljoenen larven grootbrengen die worden vervolgens afgeleverd op beschadigde rifsecties met behulp van LarvalBot, dus dit project is een spannende combinatie van ecologie en technologie."

NASA gamificeert het in kaart brengen van koraal

Kunnen NASA en videogames de koraalriffen op aarde helpen redden? A nieuw project van de beroemde ruimtevaartorganisatie probeert erachter te komen. De afgelopen jaren heeft NASA hulpmiddelen gebouwd voor het 3D-beelden van koraalecosystemen vanuit de lucht, via een speciaal vloeistoflenssysteem met de NASA FluidCam, bevestigd aan drones of vliegtuigen. Hoewel er al veel gegevens zijn verzameld, moeten de koraalbeelden nog steeds goed worden geclassificeerd voordat ze voor onderzoek kunnen worden gebruikt.

“Het uiteindelijke doel van het project is om de habitatkaart met de hoogste resolutie van koraalriffen over de hele wereld te produceren en ons te helpen de huidige en vroegere status van koraal te begrijpen. riffen en ondiepe mariene systemen in het algemeen, om ze in de toekomst beter te beschermen”, vertelde Ved Chirayath, de hoofdonderzoeker die bij het project betrokken was, aan Digital Trends.

Het initiatief is niet direct bedoeld om veranderingen in het ecosysteem aan te brengen, zoals sommige van de anderen op deze lijst. In plaats daarvan wil het gamegegevens gebruiken om de gezondheid van koraalriffen wereldwijd te classificeren en beoordelen. Het idee is dat spelers van het spel – beschikbaar voor zowel iOS als Mac - leer hoe je koraal kunt identificeren en markeer het vervolgens met een penseel in het spel. Deze informatie wordt vervolgens teruggestuurd naar de servers van NASA om de A.I. Ontdek hoe je koraal zelf kunt identificeren. Gedeeltelijk zal deze documentatie van koraalriffen over de hele wereld het mogelijk maken om waar nodig gerichtere interventies te initiëren.

Riffen opnieuw inzaaien met … betonnen peulen?

Als efficiënter alternatief voor koraaltransplantaties, waarbij volwassen koraal wordt verplaatst naar een ander bedreigd rif communities, een project van de mariene ecologiegroep Secore International, gebruikt betonnen peulen voor het opnieuw inzaaien van riffen. Deze kleine, stekelige, tetrapod-vormige betonconstructies, die kunnen worden bezaaid met koraallarven, kunnen vervolgens door duikers in rifspleten worden vastgeklemd. In tegenstelling tot koraaltransplantaties kan dit in grote aantallen in zeer korte tijd worden gedaan. Het resulteert in een kostenbesparing tot wel 18 keer. Onderzoekers onderzoeken de technologie sinds 2014, vooral gericht op kleinere gebieden.

“We testen deze techniek op een reeks typen rifhabitats en met een reeks verschillende koraalsoorten”, zegt Valérie Chamberland, onderzoeker bij Secore International op Curaçao, eerder aan Digital Trends verteld. “Op Curaçao hebben we ongeveer twaalf proeflocaties op het eiland geïmplementeerd – inclusief riffen variërend van gezond tot een gedegradeerde staat – waar koraalnakomelingen van in totaal zeven soorten zijn uitgeplant door middel van het zaaien techniek. Hoewel het succes van deze nieuwe techniek varieert afhankelijk van de koraalsoort en de milieukwaliteit van de restauratielocatie, zijn de resultaten veelbelovend.”

Elektroshocktherapie voor riffen

Om koraal in Granada in zijn majestueuze glorie te herstellen, hebben wetenschappers mensen in dienst Biorock om koraal letterlijk in actie te brengen. Soort van. Biorockriffen gebruiken een elektrisch geleidend frame dat aan de zeebodem is bevestigd. Er wordt dan een lage stroomsterkte (zo laag dat het geen enkel leven in de omgeving schaadt) door het water geleid. Hierdoor ontstaat er een elektrolytische reactie, waardoor zich calciumcarbonaat vormt op het rifoppervlak. Vervolgens worden koraalfragmenten getransplanteerd, die floreren dankzij de natuurlijke minerale kristallen. De koralen gedijen op deze substraten, waar ze vijf keer sneller kunnen groeien dan normaal. Tegenwoordig vinden er over de hele wereld tientallen Biorock Electric Reef-projecten plaats.

3D-geprinte koraalriffen

Tekort aan echt gezond koraal? Onderzoekers van Cambridge University en de University of California San Diego onlangs 3D-geprinte op koraal geïnspireerde structuren die in staat zijn om dichte populaties van kleine, microscopisch kleine algen te laten groeien. Koralen en algen hebben een symbiotische relatie, waarbij het koraal de algen herbergt en de algen via fotosynthese suikers aan het koraal leveren. Het bedrukte koraal komt overeen met de natuurlijke koraalstructuren en het vermogen om licht te vangen. Hierdoor ontstaat een kunstmatige micro-omgeving van de gastheer die op een dag zou kunnen worden gebruikt om gaten in echte koraalriffen te dichten.

Aanbevelingen van de redactie

• Tech For Change CES 2023 Awards van Digital Trends
• Deze technologie was twintig jaar geleden sciencefiction. Nu is het realiteit
• Open-Source Leg: De zoektocht naar een bionisch ledemaat dat iedereen kan bouwen
• Kunnen cellulaire zeevruchten de druk op de overbeviste oceanen van de aarde wegnemen?
• Deze robots taseren onkruid dood, zodat boeren geen chemische herbiciden nodig hebben