Para sa isang pangkat ng mga marine biologist, ang pagtatasa sa kalusugan ng libu-libong metro kuwadrado ng coral reef ay maaaring maging isang nakakatakot na pag-asa - ngunit isang digital Binabago iyon ng rebolusyon, sabi ng mga diver na sina TIM LAMONT at RINDAH TALITHA VIDA ng Lancaster University at TRIES BLANDINE RAZAK ng IPB University sa Indonesia
Kadalasan kailangan nating subaybayan ang ilan sa mga pinaka biodiverse ecosystem sa planeta, at may mahigpit na limitasyon sa oras dahil sa mga regulasyong pangkaligtasan na nauugnay sa scuba diving.
Ang tumpak na pagsukat at pag-uuri kahit na ang maliliit na lugar ng mga bahura ay maaaring may kasamang paggugol ng maraming oras sa ilalim ng tubig. At sa milyun-milyong bahura sa buong mundo na nangangailangan ng pagsubaybay sa harap ng paparating mga banta sa kanilang pag-iral, ang bilis ay kritikal.
Ngunit ngayon, a digital maaaring magsagawa ng rebolusyon para sa pagsubaybay sa coral-reef, na pinagana ng mga kamakailang pagsulong sa murang kamera at teknolohiya sa pag-compute. Ang aming bagong pag-aaral nagpapakita kung paano lumilikha ng 3D computer mga modelo ng buong bahura – kung minsan ay kilala bilang digital kambal – makakatulong sa amin na subaybayan ang mahahalagang ecosystem na ito nang mas mabilis, mas tumpak at mas detalyado kaysa dati.
Nagtrabaho kami sa 17 mga lugar ng pag-aaral sa gitnang Indonesia - ang ilang mga reef ay nasira, ang iba ay malusog o naibalik. Sinundan namin ang parehong protocol sa mga rectangular na lugar na may sukat na 1,000sq m sa bawat lokasyon, gamit ang technique na tinatawag na "photogrammetry" upang lumikha ng mga 3D na modelo ng bawat reef habitat.
Ang isa sa amin ay nag-scuba diving at lumangoy ng 2m sa itaas ng coral pabalik-balik sa isang pattern na "lawnmower" sa bawat metro kuwadrado ng reef na ito, habang may dalang dalawang underwater camera na naka-program upang kumuha ng mga larawan ng seabed dalawang beses bawat segundo. Sa loob lamang ng kalahating oras, kumuha kami ng 10,000 high-resolution, magkakapatong na mga larawan na sumasakop sa buong lugar.
Mataas na pagganap ng computer
Nang maglaon, nag-boot kami ng isang mataas na pagganap computer, at sa tulong ng mga dalubhasang dalubhasa mula sa isang underwater science tech na kumpanya na tinatawag na Tritonia Scientific, pinoproseso namin ang mga larawang ito sa mga tumpak na 3D na representasyon para sa bawat isa sa 17 site. Ang mga resultang modelo ay nalampasan ang mga tradisyonal na pamamaraan ng pagsubaybay sa bilis, gastos at kakayahang patuloy na magparami ng mga tumpak na sukat.
Inilalapat ng aming papel sa pananaliksik ang diskarteng ito upang masuri ang tagumpay ng pinakamalaking proyekto sa pagpapanumbalik ng coral sa mundo. Mars Coral Reef Proyekto sa Pagpapanumbalik ay matatagpuan sa Bontosua Island sa Spermonde Archipelago sa South Sulawesi, Indonesia.
Ipinapakita ng aming mga natuklasan na, kapag maayos na pinamamahalaan, ang mga pagsisikap sa pagpapanumbalik ng coral ay maaaring magbalik ng maraming elemento, kabilang ang pagiging kumplikado ng istraktura ng bahura sa malalaking lugar.
Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga modelong 3D, makikita natin kung gaano kakomplikado ang hitsura ng istraktura sa ibabaw ng coral reef at sinusukat ang mga detalye nito sa iba't ibang mga kaliskis - ang mga aspetong ito ay magiging napakahirap para sa mga maninisid upang tumpak na sukatin sa ilalim ng tubig.
Sa isang mas maaga 2024 pag-aaral, naglapat ang aming koponan ng photogrammetry upang sukatin ang mga rate ng paglaki ng coral sa antas ng mga indibidwal na kolonya. Sa pamamagitan ng pagkuha ng mga detalyadong 3D na modelo bago at pagkatapos ng isang taon ng paglago, ibinunyag namin iyon ang mga naibalik na bahura ay maaaring makamit ang mga rate ng paglago na maihahambing sa malusog na natural na ekosistema.
Ang paghahanap na ito ay partikular na makabuluhan, dahil itinatampok nito ang potensyal para sa mga naibalik na reef na makabawi at gumana nang katulad sa mga hindi nagalaw na kapaligiran ng bahura.
Higit pa sa mga coral reef
Ang Photogrammetry ay nagiging isang malawak na pinagtibay na tool sa iba't ibang larangan, pareho sa lupa at sa karagatan. Higit pa sa mga coral reef, ginagamit ito upang subaybayan ang mga kagubatan gamit ang mga drone, bumuo ng mga detalyadong modelo ng pagpaplano ng arkitektura at lunsod, at subaybayan ang pagguho ng lupa at mga pagbabago sa landscape.
Sa marine environment, ang photogrammetry ay isang makapangyarihang tool para sa pagsubaybay at pagsukat mga pagbabago sa kapaligiran tulad ng mga pagkakaiba-iba sa takip ng coral, mga pagbabago sa pagkakaiba-iba ng mga species at mga pagbabago sa istraktura ng bahura. Ginamit din ito upang bumuo ng mga pamamaraan na matipid sa gastos para sa pagsukat ng rugosity ng coral reef (ang bumpiness o texture ng ibabaw ng reef).
Ang mas mataas na rugosity sa pangkalahatan ay nagpapahiwatig ng mas kumplikadong mga tirahan, na maaaring suportahan ang isang mas malawak na iba't ibang mga buhay sa dagat at sumasalamin sa mas malusog na mga sistema ng bahura.
Bukod pa rito, sinusukat nito ang pagiging kumplikado ng iba't ibang hugis at istruktura sa loob ng bahura. Ang mga pamamaraang ito ay nagbibigay ng mahahalagang baseline na tumutulong sa mga siyentipiko na tulad namin na subaybayan ang mga pagbabago sa paglipas ng panahon at magdisenyo ng mga epektibong diskarte sa konserbasyon.
Bagama't ang pamamaraang ito ay mas mura at mas mabilis kaysa sa tradisyunal na fieldwork, mayroon pa ring makabuluhang mga hadlang sa pananalapi.
Mga gastos at pagsasanay
Ang kinakailangang kagamitan at software ay maaaring mula sa ilang libo hanggang sampu-sampung libong dolyar, depende sa partikular na kagamitan at software na ginamit, at ang pag-master ng mga diskarteng ito ay nangangailangan ng oras. Maaaring ilang oras bago maging pamantayan ang mga pamamaraang ito para sa karamihan ng mga biologo sa larangan.
Higit pa sa pagsubaybay sa coral reef, ang photogrammetry ay lalong ginagamit sa virtual katotohanan at pagpapaunlad ng augmented reality, na nagbibigay-daan sa paglikha ng nakaka-engganyong, parang buhay na mga kapaligiran para sa edukasyon, libangan at pananaliksik.
Halimbawa, ang ahensya ng US na National Oceanic & Atmospheric Administration's coral reef virtual reality nag-aalok ng nakakaengganyong paraan upang tuklasin ang mga coral reef sa pamamagitan ng virtual reality.
Sa hinaharap, maaaring baguhin ng photogrammetry ang pagsubaybay sa kapaligiran sa pamamagitan ng pag-aalok ng mas mabilis, mas tumpak na mga baseline at pagtatasa ng mga pagbabago sa ecosystem tulad ng coral bleaching at mga pagbabago sa biodiversity.
Ang mga pag-unlad sa machine learning at cloud computing ay inaasahang higit pang mag-automate at magpapahusay sa photogrammetry, dagdagan ang accessibility at scalability nito, at itatag ang papel nito bilang mahalagang tool sa conservation science.
Walang oras upang basahin ang tungkol sa pagbabago ng klima hangga't gusto mo? Kumuha na lang ng lingguhang roundup sa iyong inbox. Tuwing Miyerkules, ang editor ng kapaligiran ng The Conversation ay nagsusulat ng Imagine, isang maikling email na lumalalim nang kaunti sa isang klima lamang problema. Sumali sa 35,000+ na mambabasa na nag-subscribe sa ngayon.
TIM LAMONT ay isang research fellow, sa marine biology sa Lancaster University; RINDAH TALITHA VIDA ay isang PhD na kandidato, Environment Center, Lancaster University, at SUBUKAN NI BLANDINE RAZAK ay isang mananaliksik sa School of Coral Reef Restoration, IPB University
Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
Gayundin sa Divernet: Ano ang kailangan para mabuhay ang coral?, Ang mga coral reef sa mundo ay mas malaki kaysa sa inaakala natin..., Ang malayong Pacific coral reef ay nagpapakita ng ilang kakayahang makayanan ang pag-init ng karagatan, Coral crash: maliligtas ba ang ating mga bahura?
