Para un equipo de biólogos marinos, evaluar la salud de miles de metros cuadrados de arrecifes de coral puede ser una perspectiva desalentadora, pero digital La revolución está cambiando eso, dicen los buceadores TIM LAMONT y RINDAH TALITHA VIDA de la Universidad de Lancaster y TRIES BLANDINE RAZAK de la Universidad IPB en Indonesia
A menudo tenemos que monitorear algunos de los más ecosistemas biodiversos en el planetay hay un límite de tiempo estricto debido a las normas de seguridad asociadas con el buceo.
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Medir y clasificar con precisión incluso áreas pequeñas de arrecifes puede implicar pasar muchas horas bajo el agua. Y con millones de arrecifes en todo el mundo que necesitan monitoreo ante la amenaza inminente amenazas a su existenciaLa velocidad es fundamental.
Pero ahora, un digital Una revolución en el monitoreo de los arrecifes de coral podría estar en marcha, gracias a los recientes avances en tecnología de computación y cámaras de bajo costo. nuevo estudio muestra cómo crear 3D computadora modelos de arrecifes enteros, a veces conocidos como digital Los gemelos pueden ayudarnos a monitorear estos preciosos ecosistemas con mayor rapidez, precisión y detalle que nunca.
Trabajamos en 17 sitios de estudio en el centro de Indonesia: algunos arrecifes estaban degradados, otros estaban sanos o restaurados. Seguimos el mismo protocolo en áreas rectangulares de 1,000 m3 en cada ubicación, utilizando la técnica llamada “fotogrametría” para crear modelos XNUMXD de cada hábitat de arrecife.
Uno de nosotros buceó y nadó dos metros por encima del coral de un lado a otro siguiendo un patrón de “cortadora de césped” a través de cada metro cuadrado de este arrecife, mientras llevaba dos cámaras submarinas programadas para tomar fotografías del fondo marino dos veces por segundo. En solo media hora, habíamos tomado 2 fotografías superpuestas de alta resolución que cubrían toda el área.
Computadora de alto rendimiento
Más tarde, pusimos en marcha un sistema de alto rendimiento. computadora, y con la ayuda de expertos especializados de una empresa de tecnología científica subacuática llamada Tritonia CientíficaProcesamos estas imágenes para obtener representaciones 3D precisas de cada uno de los 17 sitios. Los modelos resultantes superan los métodos de monitoreo tradicionales en velocidad, costo y capacidad de reproducir mediciones precisas de manera consistente.
Nuestro trabajo de investigación aplica esta técnica para evaluar el éxito del proyecto de restauración de corales más grande del mundo. Arrecife de coral de Marte Proyecto de restauración se encuentra en la isla Bontosua en el archipiélago de Spermonde en el sur de Sulawesi, Indonesia.
Nuestros hallazgos muestran que, cuando se gestionan bien, los esfuerzos de restauración de corales pueden recuperar muchos elementos, incluida la complejidad de la estructura de los arrecifes en grandes áreas.
Al comparar los modelos 3D, podemos ver cuán compleja es la estructura de la superficie del arrecife de coral y medir sus detalles a diferentes escalas; aspectos que serían demasiado difíciles de medir con precisión para los buzos bajo el agua.
En un estudio del 2024Nuestro equipo aplicó la fotogrametría para medir las tasas de crecimiento de los corales a nivel de colonias individuales. Al capturar modelos 3D detallados antes y después de un año de crecimiento, Revelamos que Los arrecifes restaurados pueden alcanzar tasas de crecimiento comparables a las de los ecosistemas naturales saludables.
Este hallazgo es particularmente significativo, ya que resalta el potencial que tienen los arrecifes restaurados para recuperarse y funcionar de manera similar a los entornos de arrecifes intactos.
Más allá de los arrecifes de coral
La fotogrametría se está convirtiendo en una herramienta ampliamente adoptada en varios campos, tanto En la tierra y en el océanoMás allá de los arrecifes de coral, se utiliza para monitorear bosques con drones, desarrollar modelos detallados de planificación arquitectónica y urbana y monitorear la erosión del suelo y los cambios en el paisaje.
En entornos marinos, la fotogrametría es una poderosa herramienta para monitorear y medir cambios ambientales como variaciones en la cobertura de coral, cambios en la diversidad de especies y alteraciones en la estructura de los arrecifes. También se ha utilizado para desarrollar métodos rentables para medir la rugosidad de los arrecifes de coral (la irregularidad o textura de la superficie del arrecife).
Una mayor rugosidad generalmente indica hábitats más complejos, que pueden sustentar una mayor variedad de vida marina y reflejar sistemas de arrecifes más saludables.
Además, mide la complejidad de las distintas formas y estructuras dentro del arrecife. Estos métodos proporcionan puntos de referencia cruciales que ayudan a los científicos como nosotros a realizar un seguimiento de los cambios a lo largo del tiempo y a diseñar estrategias de conservación eficaces.
Aunque este método es más barato y rápido que el trabajo de campo tradicional, todavía existen barreras financieras importantes.
Costos y capacitación
El equipo y el software necesarios pueden costar desde varios miles hasta decenas de miles de dólares, según el equipo y el software específicos que se utilicen, y dominar estas técnicas lleva tiempo. Puede que pase algún tiempo antes de que estos métodos se conviertan en estándar para la mayoría de los biólogos de campo.
Más allá del monitoreo de los arrecifes de coral, la fotogrametría se utiliza cada vez más en la realidad virtual y el desarrollo de realidad aumentada, permitiendo la creación de entornos inmersivos y realistas para la educación, el entretenimiento y la investigación.
Por ejemplo, la agencia estadounidense National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA) realidad virtual de arrecifes de coral ofrece una forma atractiva de explorar los arrecifes de coral a través de la realidad virtual.
En el futuro, la fotogrametría podría revolucionar el monitoreo ambiental al ofrecer líneas de base y evaluaciones más rápidas y precisas de los cambios en los ecosistemas, como el blanqueamiento de los corales y los cambios en la biodiversidad.
Se espera que los avances en el aprendizaje automático y la computación en la nube automaticen y mejoren aún más la fotogrametría, aumentando su accesibilidad y escalabilidad y estableciendo su papel como una herramienta esencial en la ciencia de la conservación.
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Tim Lamont es investigador en biología marina en Universidad de Lancaster; RINDAH TALITHA VIDA es candidata a doctorado en el Centro de Medio Ambiente, Universidad de Lancastery PRUEBA BLANDINE RAZAK es investigador de la Escuela de Restauración de Arrecifes de Coral, Universidad IPB
Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.
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