บอทผู้ดูแลและนักฆ่าปลาดาว: พบกับเทคโนโลยีที่ปกป้องแนวปะการังของโลก

แนวปะการังกำลังจะตายไปทุกที่ ในฐานะที่เป็นแหล่งรวมระบบนิเวศที่หลากหลายที่สุดในโลก ถือเป็นข่าวร้าย แนวปะการังปกป้องแนวชายฝั่งของเราจากคลื่นและพายุโซนร้อน ขณะเดียวกันก็ปกป้องสิ่งมีชีวิตทางทะเลจำนวนมาก การลดลงนี้เป็นผลมาจากการกระทำของมนุษย์ส่วนใหญ่ เช่น มลภาวะ การทำประมงมากเกินไป การขุดปะการัง และแน่นอนว่า ผลกระทบจากการฟอกขาวของปะการังจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

เทคโนโลยีสามารถช่วยบรรเทาหรือพลิกกลับแนวโน้มที่น่าเศร้านี้ได้หรือไม่? ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างหกตัวอย่างของเทคโนโลยีล้ำสมัยที่อาจช่วยในเรื่องนั้นได้

หุ่นยนต์กับ ผู้ล่าปะการัง

ปลาดาวอาจดูน่ารักและไม่เป็นอันตราย แต่ปลาดาวบางชนิดก็เป็นปัญหาที่น่าประหลาดใจเมื่อพูดถึงแนวปะการัง ปลาดาวมงกุฎหนามล่าเหยื่อปะการัง โดยหลั่งเอนไซม์ย่อยอาหารเพื่อดูดซับสารอาหาร ปลาดาวชนิดหนึ่งสามารถกินแนวปะการังที่มีชีวิตขนาด 65 ตารางฟุตได้อย่างน่าอัศจรรย์ทุกปี

เพื่อหยุดยั้งพวกมัน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์แห่งออสเตรเลีย, Google และมูลนิธิ Great Barrier Reef ได้พัฒนาโดรนใต้น้ำที่เรียกว่า เรนเจอร์บอท. สามารถนำทางใต้น้ำได้โดยอัตโนมัติ ระบุปลาดาวได้ด้วยความแม่นยำ 99.4% จากนั้นจึงปล่อยพวกมันออกไปโดยการฉีดยาพิษถึงชีวิต นอกจากนี้ โดรนยังสามารถใช้ตรวจสอบการฟอกขาวของปะการัง คุณภาพน้ำ และมลพิษ พร้อมทั้งจัดทำแผนที่พื้นที่ใต้น้ำขนาดใหญ่

“เราเชื่อว่ามันจะเป็นเครื่องมือที่มีค่ามากสำหรับแนวปะการังทั่วโลก” ศาสตราจารย์ Matthew Dunbabin หัวหน้านักวิจัยของโครงการนี้ ก่อนหน้านี้บอกกับ Digital Trends. “การมีหุ่นยนต์ใต้น้ำขนาดเล็กที่ใช้งานง่ายซึ่งสามารถทำงานในสภาพแวดล้อมแนวปะการังช่วยเติมเต็มช่องว่างทางเทคโนโลยีในปัจจุบันเพื่อให้สามารถติดตามและจัดการแนวปะการังในวงกว้างขึ้นทั่วโลก เราเชื่อว่านี่เป็นก้าวแรกในการพัฒนาระบบหุ่นยนต์นำทางด้วยภาพเพื่อการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม”

การใช้หุ่นยนต์เพื่อสร้างแนวปะการัง

หุ่นยนต์สามารถใช้ในการปกป้องแนวปะการังจากสัตว์นักล่าได้ แต่ก็อาจมีประโยชน์ในการช่วยเพาะพันธุ์พวกมันกับลูกปะการังด้วย ปะการังเล็กๆ นี้ถูกรวบรวมไว้หลายร้อยล้านตัวในสถานที่เช่น Great Barrier Reef จากนั้นนำไปเลี้ยงเป็นลูกปะการังในกรงลอยน้ำสั่งทำก่อน หุ่นยนต์ชื่อ LarvalBot ส่งมอบให้กับแนวปะการังเพื่อความอยู่รอดและเจริญรุ่งเรืองของแนวปะการังในอนาคต คิดว่าเป็นการปัดฝุ่นพืชใต้น้ำ โดยมีเพียงหุ่นยนต์ที่ควบคุมผ่าน iPad แทนที่จะเป็นเครื่องบินเท่านั้น

หุ่นยนต์ดังกล่าวได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์ สามารถบรรทุกลูกปะการังเหล่านี้ได้จำนวนมหาศาล หุ่นยนต์สองหรือสามตัวสามารถบรรทุกตัวอ่อนได้รวมกัน 1.4 ล้านตัว จากนั้นพวกเขาสามารถกระจายพวกมันไปทั่วพื้นที่ 1,500 ตารางเมตรต่อชั่วโมงสำหรับหุ่นยนต์แต่ละตัว

“เราจำเป็นต้องเข้าไปแทรกแซงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการฟื้นฟูชุมชนปะการัง เนื่องจากแนวปะการังจำนวนมากที่ได้รับผลกระทบเหล่านี้มีปะการังวางไข่น้อยเกินไป รอดชีวิตมาได้เพื่อฟื้นตัวตามธรรมชาติ” ศาสตราจารย์ปีเตอร์ แฮร์ริสัน ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยนิเวศวิทยาทางทะเล ซึ่งกำลังทำงานในโครงการนี้ กล่าวกับ Digital เทรนด์ “ด้วยการจับวางไข่ของปะการังอย่างมีประสิทธิภาพ เราสามารถเพิ่มการปฏิสนธิของไข่ด้วยสเปิร์ม จากนั้นจึงเลี้ยงตัวอ่อนนับล้านตัวที่ จากนั้นจะถูกส่งไปยังส่วนแนวปะการังที่เสียหายโดยใช้ LarvalBot ดังนั้น โครงการนี้จึงเป็นการผสมผสานที่น่าตื่นเต้นระหว่างระบบนิเวศและ เทคโนโลยี."

NASA จัดทำแผนที่ปะการัง

NASA และวิดีโอเกมสามารถช่วยรักษาแนวปะการังของโลกได้หรือไม่? ก โครงการใหม่ โดยหน่วยงานอวกาศชื่อดังพยายามค้นหาคำตอบ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา NASA ได้สร้างเครื่องมือสำหรับการถ่ายภาพระบบนิเวศปะการังแบบ 3 มิติจากอากาศ ผ่านระบบเลนส์ของเหลวพิเศษที่มี NASA FluidCam ซึ่งติดอยู่กับโดรนหรือเครื่องบิน อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีการรวบรวมข้อมูลมากมาย แต่ภาพปะการังยังคงต้องได้รับการจำแนกอย่างเหมาะสมก่อนจึงจะสามารถนำไปใช้ในการวิจัยได้

“เป้าหมายสูงสุดของโครงการคือการสร้างแผนที่ที่อยู่อาศัยของแนวปะการังที่มีความละเอียดสูงสุดทั่วโลก และช่วยให้เราเข้าใจสถานะปัจจุบันและอดีตของปะการัง แนวปะการังและระบบน้ำตื้นโดยทั่วไปเพื่อปกป้องพวกมันในอนาคต” เวด จิรายัฐ นักวิจัยหลักที่เกี่ยวข้องกับโครงการกล่าวกับ Digital เทรนด์

โครงการริเริ่มนี้ไม่ได้มุ่งหวังที่จะเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศโดยตรงเหมือนกับโครงการอื่นๆ ในรายการนี้ แต่มีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้ข้อมูลเกมเพื่อจำแนกและประเมินสุขภาพของแนวปะการังทั่วโลก แนวคิดก็คือว่าผู้เล่นของเกม— ใช้ได้ทั้ง iOS และ Mac — เรียนรู้วิธีระบุปะการังแล้วทำเครื่องหมายด้วยแปรงภายในเกม จากนั้นข้อมูลนี้จะถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ของ NASA เพื่อช่วย A.I. หาวิธีระบุปะการังด้วยตัวเอง ส่วนหนึ่ง การบันทึกแนวปะการังทั่วโลกนี้จะช่วยให้สามารถเริ่มต้นการแทรกแซงที่ตรงเป้าหมายมากขึ้นเมื่อจำเป็น

กำลังปรับปรุงแนวปะการังด้วย … ฝักคอนกรีต?

เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพมากกว่าในการปลูกถ่ายปะการัง โดยปะการังที่ปลูกแล้วจะถูกย้ายไปยังแนวปะการังอื่นๆ ที่ถูกคุกคาม ชุมชน โครงการโดยกลุ่มนิเวศวิทยาทางทะเล Secore International ใช้ฝักคอนกรีตสำหรับการปรับปรุงแนวปะการัง โครงสร้างคอนกรีตรูปทรงสี่ขาแหลมคมขนาดเล็กเหล่านี้ ซึ่งสามารถเพาะด้วยตัวอ่อนของปะการังได้ จากนั้นนักดำน้ำก็สามารถเสียบเข้าไปในซอกแนวปะการังได้ ต่างจากการปลูกถ่ายปะการัง ซึ่งสามารถทำได้เป็นจำนวนมากในระยะเวลาอันสั้น ส่งผลให้สามารถลดต้นทุนได้ถึง 18 เท่า นักวิจัยได้สำรวจเทคโนโลยีนี้มาตั้งแต่ปี 2014 โดยเน้นไปที่พื้นที่เล็กๆ เป็นหลัก

“เรากำลัง … ทดสอบเทคนิคนี้กับที่อยู่อาศัยของแนวปะการังหลายประเภท และกับปะการังหลากหลายสายพันธุ์” วาเลรี แชมเบอร์แลนด์ นักวิทยาศาสตร์การวิจัยที่ Secore International ซึ่งประจำอยู่ในคูราเซา ก่อนหน้านี้บอกกับ Digital Trends. “ที่คูราเซา เราได้ดำเนินการในพื้นที่นำร่องประมาณ 12 แห่งทั่วเกาะ รวมถึงแนวปะการังตั้งแต่แนวปะการังที่ดีต่อสุขภาพไปจนถึง สภาพเสื่อมโทรม - ที่ซึ่งมีการปลูกลูกหลานปะการังทั้งหมดเจ็ดสายพันธุ์โดยใช้การหว่าน เทคนิค. แม้ว่าความสำเร็จของเทคนิคใหม่นี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับพันธุ์ปะการังและคุณภาพสิ่งแวดล้อมของพื้นที่ฟื้นฟู แต่ผลลัพธ์ก็มีแนวโน้มที่ดี”

การบำบัดด้วยไฟฟ้าช็อตสำหรับแนวปะการัง

นักวิทยาศาสตร์กำลังจ้างนักวิทยาศาสตร์เพื่อฟื้นฟูปะการังให้กลับมามีความงดงามตระการตาในกรานาดา ไบโอร็อค ซึ่งทำให้ปะการังเกิดความตื่นตระหนกอย่างแท้จริง ชนิดของ แนวปะการัง Biorock ใช้โครงนำไฟฟ้าที่ยึดติดกับก้นทะเล กระแสไฟต่ำ (ต่ำมากจนไม่ทำร้ายชีวิตในบริเวณใกล้เคียง) แล้วจึงไหลผ่านน้ำ สิ่งนี้จะสร้างปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งทำให้แคลเซียมคาร์บอเนตก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวแนวปะการัง จากนั้นจึงนำเศษปะการังมาปลูกถ่าย ซึ่งเจริญรุ่งเรืองจากผลึกแร่ธรรมชาติ ปะการังเจริญเติบโตได้บนพื้นผิวเหล่านี้ โดยสามารถเติบโตได้เร็วกว่าปกติถึงห้าเท่า ปัจจุบัน มีโครงการ Biorock Electric Reef หลายสิบโครงการเกิดขึ้นทั่วโลก

แนวปะการังที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

ปัญหาการขาดแคลนปะการังที่แข็งแรงจริงหรือ? นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก เมื่อเร็วๆ นี้ โครงสร้างที่ได้แรงบันดาลใจจากปะการังจากการพิมพ์ 3 มิติ ที่สามารถขยายประชากรสาหร่ายขนาดเล็กจิ๋วได้อย่างหนาแน่น ปะการังและสาหร่ายมีความสัมพันธ์ทางชีวภาพ โดยปะการังเป็นโฮสต์ของสาหร่าย และสาหร่ายให้น้ำตาลแก่ปะการังผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง ปะการังพิมพ์ลายตรงกับโครงสร้างปะการังตามธรรมชาติและความสามารถในการเก็บเกี่ยวแสง สิ่งนี้สร้างสภาพแวดล้อมจุลภาคของโฮสต์เทียมซึ่งวันหนึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อช่วยอุดช่องว่างในแนวปะการังจริงได้

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• รางวัลเทคโนโลยีเพื่อการเปลี่ยนแปลงของ Digital Trends CES 2023
• เทคโนโลยีนี้เป็นนิยายวิทยาศาสตร์เมื่อ 20 ปีที่แล้ว ตอนนี้มันเป็นความจริงแล้ว
• Open-Source Leg: ภารกิจเพื่อสร้างแขนขาไบโอนิคที่ใครๆ ก็สร้างได้
• อาหารทะเลเซลล์สามารถกดดันมหาสมุทรที่มีการจับปลามากเกินไปบนโลกได้หรือไม่?
• หุ่นยนต์เหล่านี้ร่อนวัชพืชจนตาย เกษตรกรจึงไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีกำจัดวัชพืช