شركة نورتيك نوكليوس تدعم مشروع التصوير الفوتوغرامتري للشعاب المرجانية

© بيم بونجارتس

بالتعاون بين الجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا (NTNU)، وجامعة سيدني، وأكاديمية كاليفورنيا للعلوم (CalAcademy)، وOceanly، وجامعة غرب أستراليا، وجامعة أوكلاند، وبدعم من Inkfish، عملت مركبة Seeker AUV التابعة لجامعة سيدني، والمجهزة بنظام Nortek Nucleus 1000، جنبًا إلى جنب مع الغواصين لإنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد للشعاب المرجانية قبالة سواحل تونجا.

يعمل باحثون من جامعة العلوم والتكنولوجيا النرويجية وجامعة سيدني وأكاديمية كاليفورنيا معًا للتحقيق في كيفية دعم الشعاب المرجانية المتوسطة الضوء (الشعاب المرجانية منخفضة الضوء في المياه متوسطة العمق) للتنوع الجيني للشعاب المرجانية التي تتعرض لتهديد متزايد بسبب تغير المناخ.

يوضح الدكتور جاكسون شيلدز، الباحث في المركز الأسترالي للروبوتات (ACFR) بجامعة سيدني، قائلاً: "الشعاب المرجانية الضحلة أكثر عرضة لتغير المناخ". ويضيف: "هناك نظريات تُشير إلى أن الشعاب المرجانية العميقة قد تُشكل ملاذًا آمنًا لهذه الشعاب. فعندما تموت الشعاب المرجانية الضحلة، يُمكن إعادة زراعتها بشعاب مرجانية من أنظمة بيئية أعمق".

كجزء من رحلة Inkfish Coastal Seas، سافر فريق البحث إلى تونغا في خريف عام 2024 لإجراء تقييم تصويري للشعاب المرجانية في منطقة هاباي، مما أدى إلى إنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد للشعاب المرجانية والتي سيتم استخدامها لتحديد الموقع الجغرافي للعينات المرجانية التي تم جمعها.

مع ذلك، لم تُدرس الشعاب المرجانية متوسطة العمق بشكل كافٍ تاريخيًا، ويعود ذلك جزئيًا إلى صعوبة وصول الغواصين إليها نظرًا لعمقها. إضافةً إلى ذلك، لم يتمكن الغواصون من تغطية مساحة واسعة أثناء الغوص. لذلك، اختار الفريق استخدام مركبتين ذاتيتي القيادة من طراز Seeker AUV، طورتهما ACFR، ومجهزتين بأجهزة استشعار ملاحية من طراز Nortek Nucleus 1000، للمساعدة في جمع بيانات التصوير الفوتوغرامتري.

مركبة البحث ذاتية القيادة (AUV) التابعة لـ ACFR هي مركبة خفيفة الوزن مصممة لتكون اقتصادية وسهلة النشر. وهي مزودة بكاميرا ستيريو بدقة 8 ميجابكسل، تُستخدم لجمع صور مسوحات لمنحدرات الشعاب المرجانية على أعماق تتراوح بين 5 أمتار و75 مترًا.

استخدم الفريق اثنتين من هذه المركبات الباحثة ذاتية القيادة، وجمعوا البيانات في مساحة إجمالية تغطي 8000 متر مربع على مدار يوم أو يومين في كل موقع، أي ما يعادل حوالي 20 ضعف المساحة التي يمكن للغواص تغطيتها. سارت المركبات على ارتفاع ثابت يبلغ مترين فوق الشعاب المرجانية، على طول مسارها المتقارب، لمسافة تزيد عن 8 كيلومترات بدقة ملاحية عالية.

وفي حين جمعت المركبات ذاتية القيادة تحت الماء بيانات التصوير الفوتوغرامتري على نطاق واسع، قام الغواصون من أكاديمية كاليفورنيا بأخذ مخططات التصوير الفوتوغرامتري عن قرب وجمع عينات من المرجان من كل منطقة.

استخدمت مركبات سيكر ذاتية القيادة (AUVs) مزيجًا من USBL ومستشعر Nucleus 1000 للملاحة. صُمم Nucleus للاستخدام في المركبات ذاتية القيادة الصغيرة مثل هذه، ويوفر معلومات DVL، ويحتوي على شعاع مقياس ارتفاع مُخصص، ومستشعر ضغط، ونظام AHRS مُزامن مسبقًا.

في هذه الحالة، يدمج فريق ACFR تدفقات البيانات من Nucleus في مرشح Kalman الخاص بهم لملاحة المركبة. هذه البيانات، جنبًا إلى جنب مع بيانات USBL، حافظت على مسار المركبة أثناء رسم خريطة المنطقة.

يقول شيلدز أيضًا إن حجم نوكليوس الصغير وسهولة دمجه كانا مفيدين للمركبات ذاتية القيادة تحت الماء. إن وجود حل ملاحة موثوق، حتى على مركبة بهذه الصغر، أمر بالغ الأهمية لنجاح مشاريع كهذه.

تدعم الشعاب المرجانية متوسطة التباين وفرة من الأنواع، وهي أنظمة بيئية أساسية لمرونة الشعاب المرجانية. ووفقًا لشيلدز، تهدف بعثة إنكفيش كوستال سيز إلى توصيف البيئة الطبيعية والتنوع البيولوجي والبيئة لهذه الشعاب المرجانية متوسطة التباين، وتأثيرها على أنظمة الشعاب المرجانية الضحلة.

ويقول شيلدز أيضًا إن هناك فرصة في المستقبل لمركبات مثل هذه لمواصلة البحث في الأنظمة البيئية مثل هذه.

إن مواصلة استكشاف وفهم النظم البيئية المهمة تحت الماء بشكل أفضل سوف يعتمد على التكنولوجيا الحديثة تحت سطح البحر، بما في ذلك المركبات البحرية ذاتية القيادة التي يمكن نشرها بسهولة والمزودة بأجهزة استشعار ملاحية موثوقة.