Ošetrovateľské roboty a vrahovia hviezd: Zoznámte sa s technológiou, ktorá chráni zemské útesy

Všade umierajú koralové útesy. Ako domov najrozmanitejších ekosystémov na Zemi je to zlá správa. Koralové útesy chránia naše pobrežia pred vlnami a tropickými búrkami a zároveň chránia obrovské množstvo morských organizmov. Ich úbytok je výsledkom prevažne ľudskej činnosti, ako je znečistenie, nadmerný rybolov, ťažba koralov a, samozrejme, účinky zmeny klímy na bielenie koralov.

Môže technológia pomôcť zmierniť alebo dokonca zvrátiť tento tragický trend? Tu je šesť príkladov špičkových technológií, ktoré by vám s tým mohli pomôcť.

Roboty vs. koralových predátorov

Hviezdice môžu vyzerať roztomilo a neškodne, ale niektoré druhy sú prekvapivo problematické, pokiaľ ide o koralové útesy. Hviezdice s tŕňovou korunou sa živia koralmi a vylučujú tráviace enzýmy, aby absorbovali ich živiny. Jedna taká hviezdica môže každý rok skonzumovať úžasných 65 štvorcových stôp živého koralového útesu.

Aby ich zastavili, výskumníci z austrálskej Queenslandskej technologickej univerzity, Google a Great Barrier Reef Foundation vyvinuli podvodný dron s názvom RangerBot. Dokáže sa autonómne navigovať pod vodou, identifikovať hviezdice s presnosťou 99,4 % a potom ich odoslať spustením smrteľnej injekcie. Dron sa dá použiť aj na monitorovanie bielenia koralov, kvality vody a znečistenia spolu s mapovaním veľkých podvodných oblastí.

„Veríme, že to bude veľmi cenný nástroj pre útesy po celom svete,“ povedal profesor Matthew Dunbabin, vedúci výskumník projektu, predtým povedal Digital Trends. „Mať ľahko použiteľný malý podvodný robot, ktorý môže pracovať v prostredí koralových útesov, vypĺňa súčasnú technologickú medzeru a umožňuje rozsiahle monitorovanie a správu útesov na celom svete. Veríme, že toto je prvý krok vo vývoji radu vizuálne riadených robotických systémov na monitorovanie životného prostredia.

Použitie robotov na opätovné osídlenie koralových útesov

Roboty môžu byť použité na ochranu koralových útesov pred potenciálnymi predátormi, ale mohli by byť tiež užitočné na to, aby im pomohli znovu zasiať koralové bábätká. Tento malý koralový poter sa zhromažďuje v stovkách miliónov na miestach, ako je Veľký bariérový útes. Potom sa z neho vychovajú mláďatá koralov v plávajúcich priestoroch na mieru, pred a robot s názvom LarvalBot dodáva ich na útes, aby v budúcnosti zabezpečil prežitie a prosperitu koralových útesov. Predstavte si to ako poprašovanie plodín pod vodou – len s robotom ovládaným cez iPad namiesto lietadla.

Robot, vyvinutý výskumníkmi z Queenslandskej technickej univerzity, dokáže uniesť obrovské množstvo týchto malých koralov. Dva alebo tri roboty môžu niesť spolu 1,4 milióna lariev. Potom ich môžu rozmiestniť na ploche 1 500 metrov štvorcových za hodinu pre každého robota.

„Musíme zasiahnuť, aby sme zvýšili efektívnosť obnovy koralových spoločenstiev, pretože mnohé z týchto ovplyvnených útesov majú teraz príliš málo dospelých koralov, ktoré sa neresia. nechali nažive, aby sa prirodzene zotavili,“ povedal pre Digital profesor Peter Harrison, riaditeľ Výskumného centra morskej ekológie, ktorý na projekte pracuje. Trendy. „Efektívnym zachytením koralového poteru môžeme maximalizovať oplodnenie vajíčok spermiami a potom vychovať milióny lariev, ktoré sa potom pomocou LarvalBot doručia na poškodené časti útesu, takže tento projekt je vzrušujúcou kombináciou ekológie a technológie.”

NASA gamifikuje mapovanie koralov

Môžu NASA a videohry pomôcť zachrániť koralové útesy Zeme? A nový projekt slávna vesmírna agentúra sa to snaží zistiť. NASA už niekoľko rokov vytvára nástroje na 3D zobrazovanie koralových ekosystémov zo vzduchu prostredníctvom špeciálneho systému fluidných šošoviek s NASA FluidCam, ktorý je pripojený k dronom alebo lietadlám. Napriek tomu, že sa zhromaždilo množstvo údajov, koralové obrázky musia byť ešte pred použitím na výskum riadne klasifikované.

„Konečným cieľom projektu je vytvoriť mapu biotopov koralových útesov na celom svete s najvyšším rozlíšením a pomôcť nám pochopiť súčasný a minulý stav koralov. útesy a plytké morské systémy vo všeobecnosti, aby sme ich v budúcnosti lepšie chránili,“ povedal pre Digital Ved Chirayath, hlavný výskumník zapojený do projektu. Trendy.

Iniciatíva sa priamo nesnaží vykonať zmeny v ekosystéme ako niektoré ďalšie na tomto zozname. Namiesto toho sa zameriava na použitie herných údajov na klasifikáciu a hodnotenie zdravia globálnych koralových útesov. Myšlienka je, že hráči hry — k dispozícii pre iOS aj Mac — Naučte sa, ako identifikovať koraly a potom ich označiť štetcom v rámci hry. Tieto informácie sa potom prenášajú späť na servery NASA, aby pomohli jej A.I. prísť na to, ako identifikovať koraly samostatne. Čiastočne toto dokumentovanie koralových útesov na celom svete umožní iniciovať cielenejšie zásahy tam, kde je to potrebné.

Presádzanie útesov... betónovými strukami?

Ako efektívnejšia alternatíva k transplantáciám koralov, pri ktorých sa pestované koraly presúvajú na iný ohrozený útes komunít, projekt skupiny pre morskú ekológiu Secore International používa betónové struky na dosádzanie útesov. Tieto malé, špicaté betónové konštrukcie v tvare tetrapodu, ktoré môžu byť zasiate larvami koralov, môžu potom potápači zakliniť do útesových štrbín. Na rozdiel od transplantácií koralov sa to dá urobiť vo veľkom počte vo veľmi krátkom čase. Výsledkom je až 18-násobné zníženie nákladov. Výskumníci túto technológiu skúmajú od roku 2014, pričom sa zameriavajú najmä na menšie oblasti.

„Túto techniku ​​testujeme na rôznych typoch útesových biotopov a na množstve rôznych druhov koralov,“ Valérie Chamberland, výskumná vedkyňa zo Secore International so sídlom v Curacau, predtým povedal Digital Trends. „Na Curacau sme implementovali asi 12 pilotných lokalít po celom ostrove – vrátane útesov od zdravých až po degradovaný stav – kde bolo pomocou výsevu vysadených potomstvo koralov celkovo siedmich druhov technika. Zatiaľ čo úspech tejto novej techniky sa líši v závislosti od druhu koralov a od kvality životného prostredia miesta obnovy, výsledky sú sľubné.

Elektrošoková terapia pre útesy

Vedci pracujú na tom, aby prinavrátili koralom jeho majestátnu slávu v Granade Biorock doslova šokovať koraly do akcie. No, tak trochu. Biorockové útesy využívajú elektricky vodivý rám, ktorý je pripevnený k morskému dnu. Vodou potom prechádza nízky prúd (tak nízky, že neublíži životu v okolí). Vznikne tak elektrolytická reakcia, pri ktorej sa na povrchu útesu vytvorí uhličitan vápenatý. Potom sa transplantujú úlomky koralov, ktoré prekvitajú v dôsledku prírodných minerálnych kryštálov. Koraly prosperujú na týchto substrátoch, kde môžu dosiahnuť rýchlosť rastu päťkrát rýchlejšie, než by normálne. Dnes po celom svete prebiehajú desiatky projektov Biorock Electric Reef.

3D tlačené koralové útesy

Nedostatok skutočne zdravých koralov? Nedávno vedci z Cambridgeskej univerzity a Kalifornskej univerzity v San Diegu Štruktúry inšpirované koralmi vytlačené 3D ktoré sú schopné pestovať husté populácie drobných mikroskopických rias. Koraly a riasy majú symbiotický vzťah, pričom koraly sú hostiteľmi rias a riasy poskytujú koralom cukry prostredníctvom fotosyntézy. Koral s potlačou zodpovedá prírodným štruktúram koralov a ich schopnostiam zachytávať svetlo. To vytvára umelé hostiteľské mikroprostredie, ktoré by sa jedného dňa mohlo použiť na vyplnenie medzier v skutočných koralových útesoch.

Odporúčania redaktorov

• Ocenenia CES 2023 Tech For Change od Digital Trends
• Táto technológia bola pred 20 rokmi sci-fi. Teraz je to realita
• Open-Source Leg: Úloha vytvoriť bionickú končatinu, ktorú si môže postaviť každý
• Mohli by bunkové morské plody znížiť tlak na nadmerne zarybnené oceány Zeme?
• Tieto roboty taserujú burinu na smrť, takže farmári nepotrebujú chemické herbicídy