العلماء يكملون 1700km بعثة الصوتيات المستقلة

Cefas 'Wave Glider Lyra تبحر في بداية المهمة التي تستغرق 41 يومًا بعد نشرها من RV Cefas Endeavour. (الصورة: Cefas)

رسم بياني بسرعة 200 كيلو هرتز يظهر ثلاثة أيام من البيانات الصوتية من سطح البحر (أعلى) إلى قاع البحر (خط أحمر متموج في الأسفل) سجلته ليرا. لاحظ دورة نهارية واضحة (نهارية) من العوالق الحيوانية المهاجرة رأسياً. (الصورة: Cefas)

Previous Next

تم اختبار تقنية حديثة لرسم خرائط وتحديد مدارس الأسماك على منصة بحرية مستقلة في بحر الشمال ، تقدم طريقة جديدة لجمع البيانات عن الأرصدة السمكية.

قام مركز المملكة المتحدة للبيئة ، ومصايد الأسماك وتربية الأحياء المائية (Cefas) ، وشركة سوبوت روبوتيكس الأمريكية ، وهي شركة بوينغ ، بنشر واختبار واسترداد طائرة شراعية موجهة عن بعد ، والتي تم تكييفها للسماح للعلماء بجمع بيانات الصوتيات عالية الجودة لمصايد الأسماك ذات النطاق العريض.

كجزء من مهمة متعددة المركبات في إطار مشروع AlterEco الممول من NERC / المملكة المتحدة ، تم نشر Wave Glider الذي يطلق عليه Lyra في وسط بحر الشمال على بعد 270 كيلومتر شمال شرق Newcastle-upon-Tyne ، المملكة المتحدة بواسطة RV Cefas Endeavour. أمضت 41 يومًا في البحر ، وغطت مرارًا وتكرارًا منطقة طولية بطول 64 كم ، جمعت خلالها بيانات قيّمة في ظروف مختلفة ، قبل أن يتم استردادها في النهاية من قبل RV Cefas Endeavour ، على بعد 20 كم من Lowestoft. تم نشر Wave Glider على مدار 24 ساعة طوال أيام الأسبوع من قبل فريق عمليات السائل Robotics من مقرها الرئيسي في كاليفورنيا في وادي السيليكون على بعد 9000 كم تقريبًا وغطى أكثر من 1700 كم في البحر.

ولهذه المهمة ، تم تزويد لي Cاس Cefas بأجهزة السيمفارد EK80 الجديدة ذات النطاق العريض مع محولين (200 كيلو هرتز و 70 كيلو هرتز) ، باستخدام نسخة من الإلكترونيات التي تم تصميمها خصيصًا للمركبات ذات السطح المستقل والتي تسمى WBT Mini. كان النظام قائمًا بذاته مع بطارية مخصصة خاصة به ويستخدم في وضع مستقل. جمعت ليرا بيانات صوتية باستمرار لمدة 23 يومًا على الكائنات الحية في عمود الماء بدقة عالية جدًا ، والتي يستخدمها العلماء الآن لمعرفة المزيد عن العوالق الحيوانية وأسماك الأسماك في جميع أنحاء المملكة المتحدة

تقليديا ، تتطلب مثل هذه التقنيات استخدام سفن المسح ، ولكن أخصائيي التكنولوجيا في سيفاس قاموا بتجهيز المعدات في Wave Wave لاستكشاف إمكانية استخدام منصات جديدة لاستكمال المراقبة المستندة إلى السفن. على المدى الطويل ، يمكن أن يقدم هذا قيمة للمال وقياسات أكثر شمولاً لفهم البيئة البحرية.

كما هو الحال مع المهمات السابقة ، تم تزويد ليرا أيضًا بمسجل بيانات Cefas ESM2 ، والذي قام بجمع معلومات عن الخصائص الفيزيائية لسطح البحر بما في ذلك الملوحة ودرجة الحرارة والأكسجين والفلورة وعكارة الإشعاع وبيانات الإشعاع الشمسي على فترات خمس دقائق. سيتم استخدام هذه البيانات لدراسة الميزات الأوقيانوغرافية لهذه المنطقة الديناميكية. كما تم تزويد ليرا بمشغل للأرصاد الجوية يسجل سرعة الرياح واتجاهها ، ودرجة حرارة الهواء والضغط الجوي ، والتي ستستخدم لتقدير حالة البحار ، وبالتالي أداء النظام الصوتي في ظل ظروف جوية مختلفة.

تشير النتائج الأولية إلى أن الأدلة قد تم التقاطها للهجرات العمودية النهارية (ليلا ونهارا) من العوالق الحيوانية والكائنات الحية الأخرى في عمود الماء ، وكذلك مدارس الأسماك. في بداية الانتشار ، تم جمع عينات صافية من العوالق الحيوانية على متن RV Cefas Endeavour ، والتي سوف تستخدم للمساعدة في تحديد الكائنات التي تم الكشف عنها بشكل صوتي.

ومن المقرر أن تبدأ مهمة أخرى في AlterEco في منتصف أغسطس. لهذا ، يقوم مهندسو Cefas بتقييم جدوى دمج echosounder في نظام الكمبيوتر في Lyra حتى تتمكن من نقل البيانات الموجزة عبر وصلة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية وتوفر القدرة على تغيير إعدادات المهمة المخطط لها مسبقًا عندما يطلبها علماء Cefas.

قال الدكتور ديفيد بيرس ، رئيس قسم أنظمة المراقبة البحرية في سيفاس وتولى قيادة هذه المهمة: "عندما اشترت سيفاس شركة ليرا ، كان تطبيق الصوتيات في مجال مصائد الأسماك هو الذي أظهر تحديًا فنيًا جدًا ولكن مع إمكانية جمع بيانات مهمة في بطريقة فعالة من حيث التكلفة. "

"كانت نتيجة المهمة الناجحة للغاية ممكنة بسبب العمل التنموي الذي قام به فريق متعدد الاختصاصات من الخبراء في Cefas بما في ذلك العلماء والمهندسين الإلكترونيين والإلكترونيين ومطوري البرمجيات والفنيين".

"يمكن لهذه المركبات ذاتية الحكم في نهاية المطاف أن تستولي على عناصر المراقبة المستندة إلى السفن لمجتمع الأسماك والعوالق الحيوانية من خلال القدرة على تحديد مكونات هذه السلسلة الغذائية من البيانات الصوتية وحدها ، وبالتالي توفير المال عن طريق تقليل فترات الاستقصاءات التي تتطلب كثافة السفن. "

وأضاف الدكتور جيروين فان دير كويج ، من شركة سيفاس بيلاجيتش لعلماء الأسماك ، "بعد الاطلاع على البيانات الأولية التي جمعناها ، أشعر بسعادة بالغة بشأن مستقبل المركبات ذاتية الخدمة ، مثل شركة Wave Glider ، لتوفير بيانات قيمة عن العوالق الحيوانية ومصائد الأسماك للمساعدة في تلبية متطلباتنا العلمية والرسمية المستقبلية. "

وقال السيد دانييل ميدلتون ، نائب الرئيس التنفيذي للمبيعات العالمية وتطوير الأعمال في شركة Liquid Robotics: "خلال السنوات الست الماضية ، كان لنا شرف العمل مع CEFAS للنهوض بالرصد البحري من خلال استخدام طائراتنا الشراعية ، وروبوتات المحيطات غير المأهولة". "نحن متحمسون لأن نكون جزءًا من برنامج AlterEco الناجح لنشر Wave Gliders في بحر الشمال المضطرب. أنتجت البعثة بيانات عالية الجودة بالغة الأهمية لفهم تغير بيئة المحيطات وتأثيرها على مجتمعات الأسماك والعوالق الحيوانية.

يقول توني ألغروي ، مدير المبيعات في Underwater Science في شركة Kongsberg Maritime: "إننا متحمسون لرؤية كيف يؤدي التكيف في المنصات الجديدة إلى تحسين العلوم البحرية". "إن هدفنا هو تحسين نظام eckounder العلمي EK80 لأي منصة ، مع الاتساق بين القياسات التي تتم من السفن البحثية والمنصات الجديدة."

سيستخدم علماء Cefas تجربة كل من هذا ، ورسالة ثانية أخرى من AlterEco ، لاختبار نظام الصوتيات السمكية خلال المسح السطحي السنوي في جنوب غرب المملكة المتحدة (مسح Peltic) على RV Cefas Endeavour في أكتوبر. سيساعد هذا في تقييم التطبيقات بشكل إضافي بما في ذلك تلك الموجودة في المناطق النائية. تقوم ليرا بتوسيع قدرات البحث والرصد لدى سيفاس في مجالات مثل مراقبة جودة المياه وتقييمات مصايد الأسماك وصحة الاستزراع المائي وقياس الضوضاء المحيطة.