Merileijonien kevyillä videokameroilla ottamat materiaalit antavat tutkijoille kurkistuksen aiemmin tutkimattomille merenpohjan alueille Australian etelärannikon edustalla.

Elokuun 7. päivänäMeritieteen rajat 1Julkaistut tulokset sisältävät yksityiskohtaisia ​​karttoja merenpohjasta, jotka on luotu yhdistämällä eläinten vangitsemia videoita koneoppimismalliin. Kameramateriaalista näkyy myös yksityiskohtia eri elinympäristöjen ja lajien levinneisyydestä.

"Nämä ovat erityisen syviä ja syrjäisiä offshore-elinympäristöjä, joihin ei pääse tavanomaisilla tutkimuksilla, joita tekisit veneestä", sanoo toinen kirjoittaja Nathan Angelakis, joka tutkii ekologiaa ja evoluutiobiologiaa Etelä-Australian tutkimus- ja kehitysinstituutissa West Beachissä. "Kerättämiemme tietojen avulla tutkimme pohjimmiltaan uusia valtameren osia, joita ei ole vielä kartoitettu."

Tuntemattomat vedet

Merenpohjan tuntemus on tärkeää useista syistä, mukaan lukien meren suojelu, navigointi ja vaarojen, kuten tsunamien, ennustaminen. "Et voi hallita sitä, mitä et ole mitannut", sanoo Liverpoolissa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa sijaitsevan valtamerien kartoitusorganisaation Seabed2030 kumppanuusjohtaja Steve Hall.

Maailmanlaajuisesti vain 26 % merenpohjasta on kartoitettu korkealla resoluutiolla. Tämä johtuu osittain syvänmeren tutkimisen haasteista, joissa paine on erittäin korkea ja valotaso alhainen. Tutkijat tyypillisesti kartoittavat merenpohjan kauko-ohjattavien vedenalaisten ajoneuvojen avulla tai pudottamalla kameroita pinta-aluksista - mutta molemmat menetelmät ovat aikaa vieviä ja kalliita.

Angelakis ja hänen kollegansa kokeilivat verrattain yksinkertaisempaa lähestymistapaa ottamalla avuksi villi australialaiset merileijonat (Neophoca cinerea). Nämä eläimet viettävät suurimman osan ajastaan ​​merenpohjassa etsiessään ruokaa mannerjalustalta, rannikolta ulottuvalta valtameren alueelta. Tutkijat epäilivät, että merileijonien liikkeitä seuraamalla he voisivat kerätä tietoa merenpohjan muodosta ja erilaisten elinympäristöjen jakautumisesta.

Kirjoittajat kiinnittivät antureita neopreenilapuihin, jotka he kiinnittivät kahdeksan aikuisen naisen selkään kahdesta Australian suurimmasta merileijonayhdyskunnasta. Laitteet, joihin kuuluivat GPS-seurantalaitteet, kamerat ja liiketunnistimet, suunniteltiin pieniksi ja esteettömäksi ja painavat alle 1 % merileijonien ruumiinpainosta, jotta ne eivät vaikuttaisi eläimiin tai niiden käyttäytymiseen. Kun projekti oli saatu päätökseen, tiimin jäsenet pystyivät poistamaan anturit laastareista vahingoittamatta merileijonien turkkia.

Yhdessä merileijonat tallensivat 89 tuntia videomateriaalia, jotka kattavat kuusi erilaista merenpohjan elinympäristöä paljaasta hiekasta leväniityihin.

Tutkijat käyttivät materiaalia arvioidakseen näiden alueiden biologista monimuotoisuutta ja vertaillakseen paikkoja, joissa nämä kaksi siirtokuntaa ovat vierailleet. He käyttivät videoita myös tarkistaakseen koneoppimismallin tarkkuuden, joka on suunniteltu ennustamaan merenpohjan elinympäristöä muuttujien, kuten valtameren lämpötilan ja etäisyyden rannasta, perusteella. He havaitsivat, että malli oli yli 98 % tarkka, joten he käyttivät sitä ympäröivien alueiden merenpohjan elinympäristöjen kartoittamiseen. "Yksi tutkimuksen suurista vahvuuksista on kerättyjen tietojen käyttäminen muiden tuntemattomien alueiden ennustamiseen", Angelakis sanoo.

Tiimi haluaa myös käyttää anturidataa tutkiakseen, kuinka syvyys ja ravinteiden tarjonta vaikuttavat elinympäristöjen jakautumiseen ja lajien monimuotoisuuteen merenpohjassa. Tämä voisi auttaa tutkijoita "tutkimaan edelleen merileijonien eri elinympäristöjen ja merialueiden ekologista arvoa", Angelakis sanoo, mikä voisi vahvistaa suojelutoimia.

Merileijona-asennusanturien käyttäminen on "erittäin hyvä tapa saada korkearesoluutioisia tietoja vaikeapääsyiseltä alueelta", Hall sanoo. Hän ehdottaa, että tulevissa tutkimuksissa tutkijat voisivat varustaa merileijonat lisäantureilla keräämään tietoa merenpohjan fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista.