Морские львы с камерами наносят на карту неизведанные районы океана

Кадры, снятые морскими львами с помощью легких видеокамер, дают исследователям возможность заглянуть в ранее неисследованные районы морского дна у южного побережья Австралии.

Результаты, опубликованные 7 августа в Frontiers in Marine Science, включают подробные карты дна океана, созданные путем объединения видео, снятых животными, с моделью машинного обучения. Кадры с камеры также раскрывают детали того, как распределены различные среды обитания и виды.

«Это особенно глубокие и удаленные морские местообитания, куда вы не сможете добраться с помощью обычных исследований, которые вы бы проводили с лодки», — говорит соавтор Натан Анджелакис, который изучает экологию и эволюционную биологию в Южно-Австралийском научно-исследовательском институте в Вест-Бич. «С данными, которые мы собираем, мы, по сути, исследуем новые части океана, которые еще не были нанесены на карту».

Понимание структуры морского дна важно по нескольким причинам, включая сохранение морской среды, навигацию и прогнозирование опасностей, таких как цунами. «Вы не можете управлять тем, что вы не измерили», — говорит Стив Холл, руководитель партнерских отношений в организации по картографированию океана Seabed2030, которая базируется в Ливерпуле, Великобритания.

Во всем мире только 26% морского дна было картировано с высоким разрешением. Это отчасти связано с трудностями, связанными с исследованием глубоководных районов, где давление чрезвычайно высокое, а уровень освещенности низкий. Исследователи обычно картируют морское дно с помощью дистанционно управляемых подводных аппаратов или сбрасывая камеры с надводных судов — но оба эти метода требуют много времени и затрат.

Анджелакис и его коллеги опробовали сравнительно низкотехнологичный подход, заручившись помощью диких австралийских морских львов (Neophoca cinerea). Эти животные проводят большую часть времени на морском дне, добывая пищу на континентальном шельфе, участке океана, который простирается от береговой линии. Исследователи предположили, что, отслеживая перемещения морских львов, они смогут собрать информацию как о форме морского дна, так и о распределении различных мест обитания.

Авторы прикрепили датчики к неопреновым заплаткам, которые они приклеили к спинам восьми взрослых самок из двух крупнейших колоний австралийских морских львов. Оборудование, включающее GPS-трекеры, камеры и датчики движения, было спроектировано так, чтобы быть небольшим и негромоздким, весить менее 1% от веса тела морских львов, чтобы не мешать животным и не влиять на их поведение. По завершении проекта члены команды смогли снять датчики с заплаток, не повредив мех морских львов.

Вместе морские львы отсняли 89 часов видеоматериалов, охватывающих шесть различных мест обитания на морском дне: от голого песка до лугов водорослей.

Исследователи использовали отснятый материал для оценки биоразнообразия в этих областях и для сравнения мест, которые посетили две колонии. Они также использовали видео для проверки точности модели машинного обучения, разработанной для прогнозирования местообитаний морского дна на основе таких переменных, как температура поверхности моря и расстояние от побережья. Это показало, что модель была точной более чем на 98%, поэтому исследователи затем использовали ее для картирования местообитаний морского дна в соседних местах. «Одной из реальных возможностей исследования является использование собранных нами данных для прогнозирования других неизвестных областей», — говорит Анджелакис.

Команда также хочет использовать данные датчиков для изучения того, как такие факторы, как глубина и запас питательных веществ, влияют на распределение среды обитания и биоразнообразие на морском дне. Это может помочь исследователям глубже изучить «экологическую ценность различных сред обитания и морских зон для морских львов», говорит Анджелакис, что может стимулировать усилия по сохранению.

Использование датчиков, установленных на морских львах, — «очень хороший способ получения данных высокого разрешения из труднодоступного места», — говорит Холл. Он предполагает, что в будущих исследованиях исследователи могли бы оснастить морских львов дополнительными датчиками для сбора данных о физических и химических свойствах местообитаний морского дна.

Источник: nature.com