Σπερματοφάλαινες (Physeter macrocephalus) πηγαίνετε βαθιά. Μπορούν να βουτήξουν 1.300 έως 4.000 πόδια σε βάθος και επίσης να ταξιδέψουν έως και 15.000 μίλια το χρόνο. Αυτά τα βάθη και οι αποστάσεις κάνουν τις σπερματοφάλαινες και άλλα είδη φαλαινών ιδιαίτερα δύσκολο για τους επιστήμονες να παρακολουθήσουν και να μελετήσουν.
Ένα νέο αυτόνομο υποβρύχιο σύστημα ανεμόπτερου στοχεύει να κάνει αυτό το ταξίδι λίγο πιο εύκολο. Το ανεμόπτερο από Έργο CETI (Cetacean Translation Initiative), αναλυτικά σε μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Επιστημονικές Εκθέσειςακολουθεί τις φωνές των φαλαινών χωρίς να τους εμποδίζει. Το AI είναι ενσωματωμένο απευθείας στο ανεμόπτερο, το οποίο του επιτρέπει να αντιδρά σε πραγματικό χρόνο στους ήχους της φάλαινας ενώ βρίσκεται κάτω από το νερό.
Υποβρύχιο ανεμόπτερο με δυνατότητα AI
Γιατί ανεμόπτερα;
Εκτός από τα μακρινά ταξίδια και τις εντυπωσιακές καταδύσεις τους, η συλλογή μακροπρόθεσμων ακουστικών δεδομένων ήταν δύσκολη επειδή οι παραδοσιακές ετικέτες συνήθως παραμένουν προσκολλημένες στις φάλαινες μόνο για μία έως τρεις ημέρες.
Τα αυτόνομα υποβρύχια ανεμόπτερα είναι μια πιο πρόσφατη προσθήκη στην παρακολούθηση φαλαινών. Μπορούν να ανιχνεύσουν την παρουσία φαλαινών ενώ τις ενοχλούν όσο το δυνατόν λιγότερο. Σύμφωνα με την ομάδα, το νέο ανεμόπτερο μπορεί να παρακολουθεί ενεργά τις φάλαινες με βάση τους ήχους τους. Θα μπορούσε ενδεχομένως να παρακολουθεί τους πληθυσμούς των σπερματοφαλαινών και να συλλέγει δεδομένα για μήνες κάθε φορά.
«Αυτή η τεχνολογία ανοίγει μια εντελώς νέα διάσταση στη μελέτη των φαλαινών υποβρύχια στο φυσικό τους περιβάλλον», είπε Ντέιβιντ Γκρούμπερο Ιδρυτής και Πρόεδρος του Project CETI. «Μπορούμε τώρα να συλλέξουμε πληροφορίες μακροπρόθεσμης επικοινωνίας που ποτέ δεν μπορούσαμε να το ονειρευόμασταν πριν – όπως το πώς ένα μωρό φάλαινα μαθαίνει τις διαλέκτους του για τη φυλή του, καθώς μπορούμε τώρα να ακούμε μεμονωμένες φάλαινες για μεγάλες περιόδους».
Ένας πραγματικά χρήσιμος «οδηγός πίσω καθίσματος»
Όλα τα υποβρύχια ανεμόπτερα διαθέτουν υπολογιστή πλοήγησης που ελέγχει την κίνησή του. Στο νέο σύστημα της CETI, η ομάδα ανέπτυξε ένα προσαρμοσμένο σύστημα «οδηγού πίσω καθίσματος» και ακουστικής ανίχνευσης με τη γαλλική εταιρεία ρομποτικής ωκεανών Alseamar. Ένας δεύτερος ενσωματωμένος υπολογιστής είναι επίσης εξοπλισμένος με οδηγό στο πίσω κάθισμα. Αυτός ο υπολογιστής επεξεργάζεται ακουστικά δεδομένα και εκτελεί αλγόριθμους ανίχνευσης που μπορούν να αναγνωρίσουν τις φωνές των φαλαινών.
«Με το νέο ανεμόπτερο, επεκτείνουμε σημαντικά τις δυνατότητες «οδηγού πίσω καθίσματος» επιτρέποντας πλήρεις αλλαγές αποστολής (όπως διαφορετικά σχέδια κατάδυσης)». Roee Diamantλέει ο Υπεύθυνος Υποβρύχιας Ακουστικής του Έργου CETI Λαϊκή Επιστήμη. “Αυτό επιτρέπει τον πλήρως αυτόνομο έλεγχο από το ανεμόπτερο για την παρακολούθηση φαλαινών – μια πρώτη φορά για υποβρύχια ανεμόπτερα, όπως το Waymo του υποβρύχιου κόσμου.”
Ανεμόπτερο που κατεβαίνει στον ωκεανό
Το ανεμόπτερο διαθέτει επίσης τέσσερα προσαρμοσμένα υδρόφωνα, έτσι ώστε οι ερευνητές να μπορούν να βρουν την πηγή των υποβρύχιων κλήσεων. Το έργο CETI ανέπτυξε αλγόριθμους εκτίμησης ανίχνευσης φαλαινών και γωνίας άφιξης που αναλύουν τους ήχους σε πραγματικό χρόνο. Με αυτόν τον τρόπο, το σύστημα μπορεί να εντοπίσει την πηγή των φαλαινών που φωνάζουν και να προσαρμόσει την πορεία του ανεμόπτερου. Οι μεμονωμένες εντολές πλοήγησης μπορούν επίσης να ενημερώνονται μέσω δορυφόρου κάθε δύο έως τέσσερις ώρες όταν το όχημα βγει στην επιφάνεια. Όταν το ανεμόπτερο αναδύεται πάνω από το νερό, ο υπολογιστής μεταδίδει δεδομένα, βαθμονομεί εκ νέου τους αισθητήρες του σκάφους και στη συνέχεια μπορεί να λάβει νέες οδηγίες αποστολής πριν καταδυθεί ξανά.
Μην ενοχλείτε
Σύμφωνα με την Diamant, το ανεμόπτερο περιορίζει επίσης τον αντίκτυπο στις φάλαινες, ένα κρίσιμο μέρος της αποστολής του CETI να διεξάγει «ελάχιστα επεμβατική θαλάσσια βιολογία». Το ανεμόπτερο έχει προγραμματιστεί να ανεβαίνει μόλις ανιχνευθούν οι φωνές των φαλαινών και στη συνέχεια να επανατοποθετηθεί για να παραμείνει κοντά στις φωνητικές φάλαινες.
«Οι βιοαισθητήρες στις φάλαινες αναπτύσσονται με ήπιες μεθόδους tap-and-go μέσω drones αντί να πλησιάζουν τις φάλαινες με σκάφη», εξηγεί. «Εδώ, επεκτείνουμε αυτήν την ελάχιστα επεμβατική προσέγγιση χρησιμοποιώντας ένα αυτοκαθοδηγούμενο υποβρύχιο ανεμόπτερο που λειτουργεί αθόρυβα και με λιγότερη ενόχληση».
Επί του παρόντος, το Project CETI διεξάγει το μεγαλύτερο μέρος της επιτόπιας εργασίας του σε μια περιοχή μελέτης περίπου 12 επί 12 μιλίων στα ανοικτά των ακτών της Δομίνικας στην Καραϊβική. Εκεί, έγιναν μάρτυρες μιας γέννησης σπερματοφάλαινας, και επίσης άρχισαν να αποκωδικοποιούν το αλφάβητο και τις διαλέκτους της σπερματοφάλαινας. Το νέο σύστημα ανεμόπτερου μπορεί να βοηθήσει το έργο να επεκτείνει την παρακολούθηση πέρα από αυτή τη μία περιοχή, καθώς οι φάλαινες κολυμπούν σε ευρύτερες περιοχές των ωκεανών.
PopSci 2025 Τα καλύτερα νέα
VIA: www.popsci.com
