Vårdrobotar och sjöstjärnemördare: Möt tekniken som skyddar jordens rev

Korallrev dör överallt. Som hem för de mest olika ekosystemen på jorden är det dåliga nyheter. Korallrev skyddar våra kuster från vågor och tropiska stormar, samtidigt som de skyddar ett stort antal marina organismer. Deras nedgång är resultatet av övervägande mänskliga handlingar som föroreningar, överfiske, korallbrytning och, naturligtvis, de korallblekande effekterna av klimatförändringarna.

Kan teknik hjälpa till att mildra eller till och med vända denna tragiska trend? Här är sex exempel på banbrytande teknik som kan hjälpa till med just det.

Robotar vs. korallrovdjur

Sjöstjärnor kan se söta och ofarliga ut, men vissa typer är förvånansvärt problematiska när det kommer till korallrev. Törnekrona sjöstjärnor byter koraller och utsöndrar matsmältningsenzymer för att absorbera deras näringsämnen. En sådan sjöstjärna kan konsumera häpnadsväckande 65 kvadratmeter levande korallrev varje år.

För att stoppa dem har forskare från Australiens Queensland University of Technology, Google och Great Barrier Reef Foundation utvecklat en undervattensdrönare som heter RangerBot. Den kan navigera autonomt under vattnet, identifiera sjöstjärnor med 99,4 % noggrannhet och sedan skicka dem genom att initiera en dödlig injektion. Drönaren kan också användas för att övervaka korallblekning, vattenkvalitet och föroreningar, tillsammans med kartläggning av stora undervattensområden.

"Vi tror att det kommer att vara ett mycket värdefullt verktyg för rev runt om i världen," professor Matthew Dunbabin, en ledande forskare i projektet, tidigare berättat för Digital Trends. "Att ha en lättanvänd, liten undervattensrobot som kan arbeta i korallrevsmiljöer fyller en nuvarande teknisk lucka för att möjliggöra större övervakning och hantering av rev globalt. Vi tror att detta är ett första steg i utvecklingen av en rad visuellt styrda robotsystem för miljöövervakning.”

Använder robotar för att återbefolka korallrev

Robotar kan användas för att skydda korallrev från tänkbara rovdjur, men de kan också vara användbara för att hjälpa till att återsåa dem med korallbebisar. Denna lilla koralllek samlas i sina hundratals miljoner på platser som Stora barriärrevet. Den föds sedan upp till babykoraller i skräddarsydda flytande höljen, innan en robot som heter LarvalBot levererar dem till revet för att säkerställa korallrevens överlevnad och blomstrande i framtiden. Se det som damning av grödor under vatten — bara med en robot som styrs via iPad istället för ett flygplan.

Roboten, utvecklad av forskare vid Queensland University of Technology, kan bära enorma mängder av dessa babykoraller. Två eller tre robotar kan bära sammanlagt 1,4 miljoner larver. De kan sedan sprida dem över en yta på 1 500 kvadratmeter per timme för varje robot.

"Vi måste ingripa för att öka effektiviteten i att återställa korallsamhällen eftersom många av dessa påverkade rev nu har för få vuxna lekkoraller lämnas vid liv för att återhämta sig naturligt, säger professor Peter Harrison, chef vid Marine Ecology Research Center, som arbetar med projektet, till Digital Trender. "Genom att effektivt fånga koralllek kan vi maximera befruktningen av äggen av spermier och sedan föda upp miljontals larver som levereras sedan till skadade revsektioner med hjälp av LarvalBot, så detta projekt är en spännande kombination av ekologi och teknologi."

NASA gamifierar korallkartläggning

Kan NASA och videospel hjälpa till att rädda jordens korallrev? A nytt projekt av den berömda rymdorganisationen försöker ta reda på det. Under de senaste åren har NASA byggt verktyg för 3D-avbildning av korallekosystem från luften, via ett speciellt vätskelinssystem med NASA FluidCam, kopplat till drönare eller flygplan. Men även om massor av data har samlats in, behöver korallbilderna fortfarande klassificeras ordentligt innan de kan användas för forskning.

"Det slutliga målet med projektet är att producera den högsta upplösningen habitatkarta över korallrev runt om i världen och hjälpa oss att förstå korallernas nuvarande och tidigare status rev och grunda marina system i allmänhet för att bättre skydda dem in i framtiden, säger Ved Chirayath, huvudutredaren som är involverad i projektet, till Digital Trender.

Initiativet syftar inte direkt till att göra förändringar i ekosystemet som några av de andra på denna lista. Istället syftar det till att använda speldata för att klassificera och bedöma hälsan hos globala korallrev. Tanken är att spelarna i spelet — tillgänglig för både iOS och Mac — lär dig att identifiera koraller och sedan markera den med en pensel i spelet. Denna information skickas sedan tillbaka till NASA: s servrar för att hjälpa dess A.I. ta reda på hur man identifierar koraller på egen hand. Dels kommer denna dokumentation av korallrev runt om i världen att göra det möjligt att initiera mer riktade insatser där så krävs.

Återsådd rev med … betongkapslar?

Som ett mer effektivt alternativ till koralltransplantationer, där odlad korall flyttas till andra utsatta rev communities, ett projekt av den marina ekologigruppen Secore International använder betongkapslar för återsådd av rev. Dessa små, taggiga, tetrapodformade betongkonstruktioner, som kan sås med koralllarver, kan sedan kilas in i revspalter av dykare. Till skillnad från koralltransplantationer kan detta göras i stort antal på mycket kort tid. Det resulterar i en kostnadsreduktion på upp till 18 gånger. Forskare har utforskat tekniken sedan 2014, främst inriktat på mindre områden.

"Vi testar den här tekniken på en rad olika livsmiljötyper och med en rad olika korallarter," Valérie Chamberland, forskare vid Secore International baserad på Curacao, tidigare berättat för Digital Trends. "På Curacao har vi implementerat cirka 12 pilotplatser runt ön - inklusive rev som sträcker sig från friska till ett degraderat tillstånd — där korallavkommor av totalt sju arter har planterats ut med hjälp av sådden Metod. Även om framgången för denna nya teknik varierar beroende på korallarter och på miljökvaliteten på restaureringsplatsen, är resultaten lovande."

Elektrochockterapi för rev

För att återställa koraller till sin majestätiska glans i Granada, anställer forskare Biorock att bokstavligen chocka koraller till handling. Ungefär. Biobergrev använder en elektriskt ledande ram som är fäst vid havsbotten. En låg ström (så låg att det inte skadar något liv i närheten) leds sedan genom vattnet. Detta skapar en elektrolytisk reaktion, vilket gör att kalciumkarbonat bildas på revytan. Korallfragment transplanteras sedan, som blomstrar som ett resultat av de naturliga mineralkristallerna. Korallerna trivs på dessa substrat, där de kan nå tillväxttakten fem gånger snabbare än de normalt skulle göra. Idag pågår dussintals Biorock Electric Reef-projekt runt om i världen.

3D-printade korallrev

Brist på riktiga friska koraller? Forskare från Cambridge University och University of California San Diego nyligen 3D-printade korallinspirerade strukturer som kan växa täta populationer av små, mikroskopiska alger. Koraller och alger har ett symbiotiskt förhållande, där korallen är värd för algerna, och algerna ger socker till korallen via fotosyntes. Den tryckta korallen matchar de naturliga korallstrukturerna och dess ljusupptagningsförmåga. Detta skapar en artificiell värdmikromiljö som en dag skulle kunna användas för att täppa till luckor i riktiga korallrev.

Redaktörens rekommendationer

• Digital Trends Tech For Change CES 2023 Awards
• Den här tekniken var science fiction för 20 år sedan. Nu är det verklighet
• Open-Source Leg: Strävan att skapa en bionisk lem som vem som helst kan bygga
• Kan cellulär skaldjur ta bort trycket från jordens överfiskade hav?
• Dessa robotar tar ihjäl ogräs så att bönder inte behöver kemiska ogräsmedel