Filmerna som fångats av sjölejon med hjälp av lätta videokameror ger forskare en inblick i tidigare outforskade områden av havsbotten utanför Australiens södra kust.

Den den 7 augusti iFrontiers in Marine Science 1De publicerade resultaten inkluderar detaljerade kartor över havsbotten skapade genom att kombinera videor fångade av djuren med en maskininlärningsmodell. Kamerafilmerna visar också detaljer om fördelningen av olika livsmiljöer och arter.

"Det här är särskilt djupa och avlägsna havsmiljöer som inte kan nås med de vanliga undersökningarna du skulle göra från en båt", säger medförfattaren Nathan Angelakis, som forskar i ekologi och evolutionär biologi vid South Australian Research and Development Institute i West Beach. "Med den data vi samlar in utforskar vi i huvudsak nya delar av havet som ännu inte har kartlagts."

Okänt vatten

Kunskap om havsbotten är viktig av flera skäl, inklusive marin bevarande, navigering och förutsägelse av faror som tsunamier. "Du kan inte hantera det du inte har mätt", säger Steve Hall, chef för partnerskap vid havskartläggningsorganisationen Seabed2030, baserad i Liverpool, Storbritannien.

Globalt sett har endast 26 % av havsbotten kartlagts i hög upplösning. Detta beror delvis på utmaningarna med att utforska djuphavet, där trycket är extremt högt och ljusnivån låg. Forskare kartlägger vanligtvis havsbotten med hjälp av fjärrstyrda undervattensfarkoster eller genom att släppa kameror från ytfartyg - men båda metoderna är tidskrävande och kostsamma.

Angelakis och hans kollegor försökte ett jämförelsevis enklare tillvägagångssätt genom att ta hjälp av vilda australiska sjölejon (Neophoca cinerea). Dessa djur tillbringar större delen av sin tid på havsbotten och letar efter mat längs kontinentalsockeln, det område av havet som sträcker sig från kusten. Forskarna misstänkte att de genom att spåra sjölejonens rörelser kunde samla information om havsbottens form och fördelningen av olika livsmiljöer.

Författarna fäste sensorer på neoprenlappar som de satte fast på ryggen på åtta vuxna honor från två av Australiens största sjölejonkolonier. Utrustningen, som inkluderade GPS-spårare, kameror och rörelsesensorer, var designad för att vara liten och icke-obstruktiv, väga mindre än 1 % av sjölejonens kroppsvikt, för att inte påverka djuren eller påverka deras beteende. När projektet var avslutat kunde teammedlemmarna ta bort sensorerna från plåstren utan att skada sjölejonens päls.

Tillsammans fångade sjölejonen 89 timmars videofilmer som spänner över sex olika havsbottenhabitat, från bar sand till algängar.

Forskarna använde bilderna för att bedöma den biologiska mångfalden i dessa områden och jämföra de platser som besöktes av de två kolonierna. De använde också videorna för att kontrollera noggrannheten hos en maskininlärningsmodell utformad för att förutsäga havsbottens livsmiljö baserat på variabler som havstemperatur och avstånd från kust. De fann att modellen var mer än 98 % korrekt, så de använde den sedan för att kartlägga havsbottnens livsmiljöer i omgivande områden. "En av de stora styrkorna med studien är att använda insamlade data för att förutsäga andra okända områden", säger Angelakis.

Teamet vill också använda sensordata för att undersöka hur faktorer som djup och näringstillförsel påverkar habitatfördelningen och arternas mångfald på havsbotten. Detta kan hjälpa forskare att "utforska det ekologiska värdet av olika livsmiljöer och marina områden ytterligare för sjölejon", säger Angelakis, vilket kan stärka bevarandeinsatserna.

Att använda sensorer för montering av sjölejon är ett "mycket bra sätt att få högupplösta data från ett svårtillgängligt område", säger Hall. Han föreslår att forskare i framtida studier skulle kunna utrusta sjölejonen med ytterligare sensorer för att samla in data om havsbottnarnas fysiska och kemiska egenskaper.