Acest articol este din revista Hakai, o publicație online despre știință și societate în ecosistemele de coastă. Citiți mai multe povești de acest fel pe hakaimagazine.com.
Marea barieră australiană din Australia nu poate face o pauză: în afară de lupta cu poluarea, uraganele și atacurile de albire a coralilor, cel mai emblematic recif din lume este mâncat în viață de milioane de milioane de venituri stele de mare cunoscute sub numele de coroana de spini stele de mare (COTS). Însă, într-un meci potrivit pentru un film de știință, oamenii de știință au dezvoltat un nou robot care să vâneze și să omoare aceste stele marine - un vehicul subacvatic, autonom, numit RangerBot.
Începând cu 2010, populația de COTS autohtoni, care se hrănește cu corali, este în plină expansiune, iar focarul afectează Marea Barieră de Barieră de 2.300 de kilometri. RangerBot este prezentat în recif și în coșmarurile stelelor de mare, săptămâna aceasta, în parte pentru a ajuta la eforturile continue de control al COTS. Acest vânător autonom de recompense este rezultatul unei cercetări și dezvoltări de peste un deceniu de către robotul Matthew Qeb (Queensland University of Technology) (QUT), susținut de o subvenție de 750.000 USD din partea brațului non-profit al Google.
Focarele COTS au fost o cauză majoră a morții de corali pentru Marea Reef Barrier care se luptă. Boom-urile par a fi cauzate de mai mulți factori: stelele mării sunt prolifice și în creștere rapidă, scurgerea agricolă sporește hrana pentru larvele lor, iar oamenii au depășit câțiva prădători dispuși să mănânce cenușii veninoși. Cercetările sugerează că punerea sub control a acestei explozii de stele marine și prevenirea vârfurilor viitoare ar putea ajuta la inversarea scăderilor de corali din Marea Barieră de Corali.
Aici a văzut Dunbabin o șansă de a-și aplica cercetarea în viziunea robotizată. În 2005, Dunbabin a dezvoltat un sistem computerizat care putea identifica COTS cu o exactitate de aproximativ 67%. Dar a face următorul pas și adaptarea sistemului pentru a extermina efectiv o stea de mare, odată ce a fost depistat, a fost o mare provocare. Uciderea unui COTS ar fi necesitat injectarea unei soluții toxice în fiecare dintre cele aproximativ 20 de brațe ale unei stele marine. Dor de câțiva și animalul ar putea supraviețui și regenera. „Aceasta este o sarcină mare chiar și pentru un om și a fost imposibil pentru un sistem robotizat”, spune Dunbabin.
Dar în 2014 a venit o soluție la acea problemă particulară: descoperirea că o singură lovitură a unui derivat de bilă (sucul digestiv acid din vezicule biliare, cel mai adesea de la vaci sau oi) ar putea expedia COTS rapid și complet. Aceste săruri biliare provoacă leziuni tisulare și un răspuns imun puternic care ucide steaua mării în mai puțin de 20 de ore. Dunbabin a ajuns să lucreze la construirea unui robot bazat în jurul acestui nou sistem de injecție unică. Rezultatul a fost un robot asemănător unei torpile numit COTSbot. Avansele viziunii robotizate și ale inteligenței artificiale au însemnat că COTSbot ar putea recunoaște COTS 99, 4 la sută din timp.
Stele de stele din coroana de spini mănâncă corali, iar populația lor în plină expansiune provoacă probleme majore în Marea Barieră a Barierei din Australia. (Tarasovs / iStock) În timp ce COTSbot a fost o dovadă de succes a conceptului, aceasta a avut multe limitări care împiedicau utilizarea lui pe scară largă pe recif. Robotul era mare și scump și putea fi implementat doar de către un expert. Dunbabin și echipa sa au conceput un robot mai mic, mai mic, care era mai versatil și mai ușor de utilizat - o viziune pe care și-au dat seama cu RangerBot.
„Scopul a fost să-l facem foarte intuitiv, ca și cum sunt astăzi drone. Iei o tabletă, plănuiești un pic o misiune și apasă pe play ”, spune Dunbabin. A ajunge la această etapă a implicat testarea și perfecționarea controalelor la o mulțime de utilizatori potențiali, inclusiv studenți la mai mult de zeci de licee regionale. De asemenea, au elaborat kitul RangerBot, oferindu-i senzori de calitate a apei, lumini, baterii detașabile și un propulsor suplimentar, astfel încât să poată aduna probe de apă, să funcționeze noaptea și pentru perioade mai lungi și să manevreze în toate direcțiile.
Russ Babcock, care studiază managementul COTS la Organizația de Cercetare Științifică și Industrială a Commonwealth-ului din Australia, este optimist cu privire la potențialul RangerBot de a extinde eforturile de control al stelelor de mare în ape mai puțin adânci, mai puțin accesibile și de a aduna date de înaltă calitate privind coralii și stelele mării pentru a informa managementul actual. „Cred că aceste lucruri au un loc în cutia de instrumente a ecologiștilor marini și ne apropiem din ce în ce mai mult de ziua în care simpli ecologiști marini ca mine pot opera unul fără a face rost de un joc de robotică. Aduceți-l ”, spune el.
Într-o zi, flotele RangerBots pot monitoriza în mod autonom zone vaste ale Marii Bariere de Corali, spune Babcock, completând sistemele de monitorizare actuale și armând managerii de recif cu date mai bune.
Julia Davies, una dintre colegele lui Dunbabin la QUT, a ajutat la testarea interfeței de utilizator în timpul dezvoltării RangerBot. Ea compară potențialul RangerBot cu cel al unui sistem de camere de trafic rutier, care poate oferi o notificare rapidă a accidentelor și a încetinirilor.
Mai imediat, Dunbabin speră ca cele cinci sale RangerBots operaționale să poată oferi semne de avertizare timpurie ale focarelor COTS în Marea Barieră de Corali. Cu toate acestea, el rămâne realist cu privire la limitările RangerBots. „Ar trebui să fie instrumente pentru extinderea programelor noastre de management”, nu le înlocuiește, spune el.
Povestiri înrudite din revista Hakai:
- O poză de var
- Ce se întâmplă când moare un recif de corali?
