Boty-opiekunowie i zabójcy rozgwiazd: Poznaj technologię chroniącą ziemskie rafy

Rafy koralowe wymierają wszędzie. To zła wiadomość, ponieważ jest to kolebka najbardziej zróżnicowanych ekosystemów na Ziemi. Rafy koralowe chronią nasze wybrzeża przed falami i burzami tropikalnymi, a jednocześnie dają schronienie ogromnej liczbie organizmów morskich. Ich spadek jest wynikiem głównie działań człowieka, takich jak zanieczyszczenie, przełowienie, wydobycie koralowców i, oczywiście, skutki zmiany klimatu powodujące blaknięcie koralowców.

Czy technologia może pomóc złagodzić lub nawet odwrócić tę tragiczną tendencję? Oto sześć przykładów najnowocześniejszych technologii, które mogą w tym pomóc.

Roboty kontra koralowe drapieżniki

Rozgwiazdy mogą wyglądać uroczo i nieszkodliwie, ale niektóre typy są zaskakująco problematyczne, jeśli chodzi o rafy koralowe. Rozgwiazdy korony cierniowej żerują na koralowcach, wydzielając enzymy trawienne w celu wchłonięcia składników odżywczych. Jedna taka rozgwiazda może co roku pożreć zdumiewającą powierzchnię 65 stóp kwadratowych żywej rafy koralowej.

Aby je powstrzymać, naukowcy z australijskiego Queensland University of Technology, Google i Fundacji Wielkiej Rafy Koralowej opracowali podwodnego drona o nazwie RangeBot. Jest w stanie autonomicznie poruszać się pod wodą, identyfikować rozgwiazdy z dokładnością do 99,4%, a następnie eliminować je, inicjując śmiertelny zastrzyk. Dron może być również używany do monitorowania blaknięcia koralowców, jakości wody i zanieczyszczeń, a także do tworzenia map dużych obszarów podwodnych.

„Wierzymy, że będzie to bardzo cenne narzędzie dla raf na całym świecie” – profesor Matthew Dunbabin, główny badacz projektu, powiedziałem wcześniej Digital Trends. „Posiadanie łatwego w obsłudze, małego podwodnego robota, który może działać w środowisku raf koralowych, wypełnia obecną lukę technologiczną, umożliwiając monitorowanie raf na większą skalę i zarządzanie nimi na całym świecie. Wierzymy, że jest to pierwszy krok w rozwoju szeregu sterowanych wizualnie systemów robotycznych do monitorowania środowiska.

Wykorzystanie robotów do ponownego zasiedlania raf koralowych

Robotów można używać do ochrony raf koralowych przed potencjalnymi drapieżnikami, ale mogą być również przydatne do pomagania w ponownym zasiedlaniu ich koralowcami. To maleńkie ikrę koralowców zbiera się w setkach milionów w miejscach takich jak Wielka Rafa Koralowa. Następnie jest hodowany w młode koralowce w specjalnie zaprojektowanych pływających obudowach, przed robot o nazwie LarvalBot dostarcza je na rafę, aby zapewnić przetrwanie i rozwój raf koralowych w przyszłości. Pomyśl o tym jak o podwodnym opryskiwaniu upraw — tylko za pomocą robota sterowanego za pomocą iPada, a nie samolotu.

Robot opracowany przez naukowców z Queensland University of Technology może przenosić ogromne ilości młodych koralowców. Dwa lub trzy roboty mogą unieść łącznie 1,4 miliona larw. Następnie mogą je rozproszyć na powierzchni 1500 metrów kwadratowych na godzinę dla każdego robota.

„Musimy interweniować, aby zwiększyć skuteczność przywracania zbiorowisk koralowców, ponieważ na wielu z tych dotkniętych raf jest obecnie zbyt mało dorosłych koralowców składających tarło pozostawione przy życiu, aby w sposób naturalny wyzdrowiały” – powiedział Digital profesor Peter Harrison, dyrektor Centrum Badań nad Ekologią Morską, który pracuje nad projektem. Trendy. „Skutecznie chwytając ikrę koralowców, możemy zmaksymalizować zapłodnienie jaj przez plemniki, a następnie wyhodować miliony larw, które są następnie dostarczane do uszkodzonych odcinków rafy za pomocą LarvalBota, więc ten projekt stanowi ekscytujące połączenie ekologii i technologia."

NASA gamifikuje mapowanie koralowców

Czy NASA i gry wideo mogą pomóc ocalić rafy koralowe na Ziemi? A nowy projekt przez słynną agencję kosmiczną, chce się tego dowiedzieć. Przez ostatnie kilka lat NASA budowała narzędzia do obrazowania 3D ekosystemów koralowców z powietrza za pomocą specjalnego systemu soczewkowania płynnego z kamerą NASA FluidCam przymocowaną do dronów lub samolotów. Mimo że zebrano już wiele danych, obrazy koralowców nadal wymagają odpowiedniej klasyfikacji, zanim będzie można je wykorzystać do badań.

„Ostatecznym celem projektu jest stworzenie mapy siedlisk raf koralowych na całym świecie o najwyższej rozdzielczości i pomoc w zrozumieniu obecnego i przeszłego stanu raf koralowych. rafy i ogólnie płytkie systemy morskie, aby lepiej chronić je na przyszłość” – powiedział Digital Ved Chirayath, główny badacz zaangażowany w projekt Trendy.

Inicjatywa nie ma na celu bezpośrednio wprowadzenia zmian w ekosystemie, jak niektóre inne na tej liście. Zamiast tego ma na celu wykorzystanie danych z gier do klasyfikacji i oceny stanu światowych raf koralowych. Pomysł jest taki, że gracze biorący udział w grze — dostępna zarówno na iOS, jak i na Maca — naucz się rozpoznawać korale, a następnie zaznaczaj je pędzlem w grze. Informacje te są następnie przesyłane z powrotem na serwery NASA, aby pomóc jej sztucznej inteligencji. dowiedzieć się, jak samodzielnie rozpoznać koralowiec. Częściowo dokumentacja raf koralowych na całym świecie umożliwi w razie potrzeby zainicjowanie bardziej ukierunkowanych interwencji.

Zasiew raf za pomocą… betonowych strąków?

Jako bardziej wydajna alternatywa dla przeszczepów koralowców, podczas których wyhodowane koralowce są przenoszone na inną zagrożoną rafę społeczności, projekt grupy zajmującej się ekologią morza Secore International wykorzystuje betonowe strąki do ponownego zasiewu raf. Te małe, kolczaste betonowe konstrukcje w kształcie czworonogów, w których można zasiać larwy koralowców, mogą następnie zostać wepchnięte przez nurków w szczeliny rafy. W przeciwieństwie do przeszczepów koralowców, można to zrobić w dużych ilościach w bardzo krótkim czasie. Powoduje to redukcję kosztów nawet 18-krotną. Naukowcy badają tę technologię od 2014 r., koncentrując się głównie na mniejszych obszarach.

„… testujemy tę technikę na różnych typach siedlisk rafowych i na różnych gatunkach koralowców” – Valérie Chamberland, badaczka w Secore International z Curacao, powiedziałem wcześniej Digital Trends. „Na Curacao wdrożyliśmy około 12 lokalizacji pilotażowych na całej wyspie — w tym rafy o różnej wielkości, od zdrowych po stan zdegradowany — w którym w wyniku siewu wysadzono potomstwo łącznie siedmiu gatunków koralowców technika. Chociaż powodzenie tej nowej techniki różni się w zależności od gatunku koralowców i jakości środowiska w miejscu odtworzenia, wyniki są obiecujące”.

Terapia elektrowstrząsowa dla raf

Aby przywrócić koralowcom ich majestatyczną świetność w Granadzie, naukowcy zatrudniają Biorock dosłownie pobudzić koralowce do działania. Cóż, w pewnym sensie. Rafy Biorock wykorzystują elektrycznie przewodzącą ramę, która jest przymocowana do dna morskiego. Następnie przez wodę przepływa niski prąd (tak niski, że nie zaszkodzi żadnemu życiu w pobliżu). Powoduje to reakcję elektrolityczną, w wyniku której na powierzchni rafy tworzy się węglan wapnia. Następnie przeszczepiane są fragmenty koralowców, które rozkwitają dzięki naturalnym kryształom mineralnym. Koralowce rozwijają się na tych podłożach, gdzie mogą osiągnąć tempo wzrostu pięć razy szybciej niż normalnie. Obecnie na całym świecie realizowanych jest kilkadziesiąt projektów Biorock Electric Reef.

Rafy koralowe wydrukowane w 3D

Niedobór zdrowych koralowców? Naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge i Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego niedawno Struktury inspirowane koralowcami wydrukowane w 3D które są w stanie wyhodować gęste populacje maleńkich, mikroskopijnych glonów. Koralowce i glony żyją w symbiozie, w której koralowiec jest żywicielem glonów, a glony dostarczają koralowcom cukry w procesie fotosyntezy. Drukowany koral pasuje do naturalnych struktur koralowców i ich zdolności do zbierania światła. Tworzy to sztuczne mikrośrodowisko żywicielskie, które pewnego dnia będzie można wykorzystać do załatania luk w prawdziwych rafach koralowych.

Zalecenia redaktorów

• Nagrody Digital Trends „Tech For Change” na targach CES 2023
• Ta technologia była science fiction 20 lat temu. Teraz to rzeczywistość
• Odcinek Open Source: Dążenie do stworzenia bionicznej kończyny, którą każdy może zbudować
• Czy komórkowe owoce morza mogą zmniejszyć presję na przełowione oceany Ziemi?
• Te roboty tasują chwasty na śmierć, więc rolnicy nie potrzebują chemicznych herbicydów