Океаны лучше защищены с помощью интернет подводных технологий

Новости сегодня - Океаны лучше защищены с помощью интернет подводных технологий

В условиях повышения уровня моря, загрязнения пластиком и чрезмерного вылова рыбы зарождающийся «Интернет подводных вещей» значительно расширит знания о мировых морях.

Представьте себе тюленей, плавающих в море с электронными метками, которые отправляют данные о воде в режиме реального времени ученым в их лаборатории. Или археологи у побережья, которые автоматически получают предупреждение, когда дайвер нападает на драгоценное кораблекрушение.

Такие сценарии становятся возможными благодаря подводным связанным технологиям, которые могут помочь контролировать и защищать мировые океаны. Они также могут пролить свет на многие оставшиеся тайны моря.

Новый рубеж

«Компаниям и учреждениям, изучающим космос, было предоставлено много средств, но вокруг нас есть океаны, которые мы не исследовали», — сказал Владимир Джапич, научный сотрудник проекта TEUTA .

Около 70% Земли покрыто океанами, и более четырех пятых из них никогда не были нанесены на карту, исследованы или даже замечены людьми.

Интернет подводных вещей, или IoUT, представляет собой сеть интеллектуальных взаимосвязанных датчиков и устройств, облегчающих общение в море. Он контрастирует с Интернетом вещей или IoT, охватывая все, от смартфонов до устройств, которые позволяют людям удаленно включать отопление дома,

TEUTA работала с октября 2020 года по март 2022 года. Она помогла хорватской компании H20 Robotics разработать и продать легкие недорогие акустические устройства и роботизированные платформы для подводных беспроводных сетей.

«Раньше с ограниченным количеством установок подводной сети мы могли исследовать только ограниченные прибрежные районы», — сказал Джапич, главный исполнительный директор H20 Robotics из Загреба.

Ожидается, что достижения в области подводных технологий изменят многие отрасли, включая морскую биологию , мониторинг окружающей среды, строительство и геологию.

Китовые пути

TEUTA разработала акустическую технологию , которая имитирует общение китов и дельфинов.

Акустические волны, в отличие от волн радио- или оптической связи, распространяются под водой на большие расстояния независимо от того, пасмурно там или ясно.

Удаленные датчики, измерительные инструменты, системы обнаружения или камеры, установленные на подводной площадке, собирают данные, а затем отправляют их на буй на поверхности. Буй, в свою очередь, отправляет информацию обратно на базу по беспроводной связи через облако без необходимости использования кабелей связи.

По словам Джапика, одним из приоритетных направлений является улучшение связи между дайверами и наземными коллегами.

«Например, водолаз, работающий на подводном строительстве, может отправить сообщение супервайзеру и запросить дополнительную помощь, инструменты или что-то подобное», — сказал Джапик.

Ученые также получат выгоду, например, от возможности удаленно включать устройство для измерения качества воды, установленное на морском дне, из своей лаборатории.

Со своей стороны, археологи могут использовать эту технологию для защиты уязвимых подводных объектов с помощью технологии обнаружения вторжений, установленной в удаленных местах.

Действительно, технология TEUTA будет поддерживать другой поддерживаемый ЕС проект TECTONIC , направленный на улучшение документации и защиту подводного культурного наследия на трех экспериментальных участках.

Это морской охраняемый район Капо-Риццуто на юге Италии, затопленная древняя гавань Эгины в Сароническом заливе Греции и место кораблекрушения в устье реки Десеадо в Аргентине.

По словам Джапика, могут открыться и другие возможности, такие как подводное сельское хозяйство или добыча полезных ископаемых.

Для государственных учреждений или неправительственных организаций, которые контролируют качество воды, технология может заменить исследователям необходимость физически собирать образцы и доставлять их в лабораторию.

По словам Джапика, несмотря на то, что TEUTA дал толчок новым технологиям подводной связи, необходимо проделать дополнительную работу по их маркетингу и обеспечению более широкого использования.

«Все это нужно анализировать», — сказал он. «Наша технология позволяет измерять параметры окружающей среды».

Сенсоры и пробоотборники

Тем временем в Италии группа исследователей применяет новый подход к сбору данных об океане, используя датчики и пробоотборники, которые можно интегрировать в существующие обсерватории и платформы.

Это позволит собрать огромное количество информации, полезной, например, для предлагаемого европейского цифрового двойника океана, о котором было объявлено в феврале 2022 года. Двойник будет цифровой копией океана в реальном времени, объединяющей как исторические, так и текущие данные.

Разрабатывая морские технологии нового поколения, проект NAUTILOS соберет ранее недоступную информацию и улучшит понимание физических, химических и биологических изменений в океанах.

Проект, который продлится четыре года до сентября 2024 года, координирует Габриэле Пьери из расположенного в Риме Национального исследовательского совета.

«Наше предложение направлено на то, чтобы заполнить пробел в наблюдениях за океанами», — сказал Пьери. «Это самые большие места обитания на Земле, но наименее наблюдаемые из-за трудностей наблюдения на месте и затрат на мониторинг».

Технология NAUTILOS уже проходит испытания в Балтийском и Средиземном морях, включая Эгейское и Адриатическое.

Сенсоры могут, например, измерять уровни хлорофилла-А и растворенного кислорода в воде. Это важные индикаторы качества воды и, соответственно, наличия рыбы, помогающие защитить ее запасы.

Датчики и пробоотборники, собирающие информацию о концентрации микропластика в воде, также расширяют понимание воздействия антропогенного загрязнения на океаны.

Помощь ластам и рукам

Один из партнеров NAUTILOS, Национальный центр научных исследований Франции (CNRS), даже нанял несколько неожиданных товарищей по команде: тюленей. Эти морские существа, плавающие у полуострова Вальдес в Аргентине, были помечены датчиками, которые регистрируют ценные данные о самих животных и их среде обитания.

Команда NAUTILOS, состоящая из исследовательских институтов и компаний, разрабатывает более десятка типов датчиков и пробоотборников. К ним относятся технологии дистанционного зондирования и детекторы микропластика.

Проект стремится продемонстрировать, что новые инструменты могут работать с существующими и будущими платформами и легко переключаться между ними.

Эти инструменты относительно дешевы, могут быть быстро развернуты и работают в сочетании с другим оборудованием, предлагая множество преимуществ. Например, датчик можно установить на автономный подводный аппарат, а затем переместить на стационарный буй.

Гражданская наука является важной частью NAUTILOS, которая работает с волонтерами, организующими, например, кампании, посвященные пластику в океане, а также с ассоциациями подводного плавания, члены которых могут тестировать новые технологии и оставлять отзывы.

Команда также разработала приложение для смартфонов, позволяющее дайверам загружать фотографии подводной флоры или фауны, которые могут быть оценены исследователями.

« Меня очень удивил интерес к гражданской науке , — сказал Пьери. «Многие люди готовы помочь улучшить жизнь моря».

Новости партнеров: