Lander Lab: Αποδοτικότητα κόστους των δολωματικών ωκεάνιων προσεδαφιστών

Τα σκάφη που είναι εξοπλισμένα με περιστρεφόμενο βραχίονα και βαρούλκο είναι ιδανικά για την ανάπτυξη και ανάκτηση συστημάτων Baited Remote Undersea Video (BRUV). Σε αυτήν τη φωτογραφία, ένα σύστημα Stereo-BRUV, που αναπτύχθηκε από το Αυστραλιανό Ινστιτούτο Θαλάσσιων Επιστημών (AIMS), κατεβαίνει στον πυθμένα. Τα BRUV έχουν ελάχιστο αντίκτυπο στις κοινότητες του πυθμένα ή στον πυθμένα. Φωτογραφία από την Ομάδα Θαλάσσιας Οικολογίας - Έρευνα Ψαριών, Πανεπιστήμιο της Δυτικής Αυστραλίας.

Ο προσδιορισμός της ποικιλομορφίας και της κατανομής των ειδών σε ένα οικοσύστημα είναι απαραίτητος για τη δημιουργία μιας γραμμής βάσης για μελέτες παρακολούθησης ή για την αξιολόγηση της επιτυχίας των στρατηγικών διατήρησης και αποκατάστασης. Οι μέθοδοι δειγματοληψίας θαλάσσιων και υδάτινων οικοσυστημάτων μπορεί να είναι αναποτελεσματικές και μεροληπτικές, όπως το βίντεο που χειρίζονται δύτες, ή επιβλαβείς για το περιβάλλον και τη βιοποικιλότητα, όπως οι τράτες βυθού και τα δίχτυα γρι-γρι. Και οι δύο είναι χρονοβόρες και δαπανηρές. Η επιλογή μιας αποτελεσματικής και οικονομικά αποδοτικής μεθόδου δειγματοληψίας για τον καθορισμό των γραμμών βάσης και την παρακολούθηση της βιοποικιλότητας αποτελεί σημαντικό παράγοντα σε μια οικολογική μελέτη.

Εξετάστηκαν δύο μη επεμβατικές τεχνικές για την παρακολούθηση της θαλάσσιας ζωής σε ολόκληρη τη στήλη ύδατος μιας επιλεγμένης τοποθεσίας: συστήματα δολωματικών καμερών και μετα-κωδικοποίηση περιβαλλοντικού DNA (eDNA). Προσδιορίζονται οι συγκρίσεις κόστους, τα δυνατά και τα αδύνατα σημεία και οι μετρήσεις αποτελεσματικότητας.

«Ενώ η περιοχή μελέτης ήταν εντοπισμένη», γράφει η Clark στην εργασία της, «τα ευρήματα που παρουσιάζονται εδώ εφαρμόζονται σε παγκόσμια προγράμματα παρακολούθησης της υδρόβιας βιοποικιλότητας και διατήρησης».

Κάμερες με δόλωμα

Οι αυτόματες κάμερες timelapse για βενθικές μελέτες χρησιμοποιούνται από τη δεκαετία του 1950 από ερευνητές όπως ο καθηγητής John D. Isaacs, από το Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps/UCSD, και ο Δρ. Harold E. Edgerton, από το Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο Woods Hole.

Ο Harold E. Edgerton του WHOI (αριστερά) βοηθά στην ανάπτυξη ενός συστήματος κάμερας βαθέων υδάτων στο ερευνητικό σκάφος CALYPSO του Jacques-Yves Cousteau κατά τη διάρκεια της έρευνας πεδίου στη Μεσόγειο το 1953. Φωτογραφία © 2010 MIT. Ευγενική παραχώρηση του Μουσείου MIT.

Η κάμερα με δόλωμα του John D. Isaacs του Ινστιτούτου Scripps πέφτει ελεύθερα στα βαθιά νερά για να αποκαλύψει άγνωστα είδη ψαριών και άλλους θηραματόζωους που έλκονται από το δόλωμα που ήταν προσαρτημένο στην άγκυρα το 1968. Η εργασία του Isaacs έδειξε ότι οι στατικές εικόνες αναγνώριζαν τη θαλάσσια ζωή, ενώ τα αποσπάσματα βίντεο αποκάλυπταν συμπεριφορές. Σε μια καθορισμένη χρονική στιγμή, η άγκυρα απελευθερώνεται και το σύστημα κάμερας επιπλέει πίσω στην επιφάνεια όπου και ανακτάται. Ευγενική προσφορά εικόνας από το Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps/UCSD.

Η λήψη βίντεο εξ αποστάσεως με δόλιο υλικό (BRUV) είναι μια ολοένα και πιο κοινή, αποτελεσματική, μη επεμβατική και μη καταστροφική μέθοδος δειγματοληψίας θαλάσσιας βιοποικιλότητας. Τα μικρά βάθη μπορούν να εξερευνηθούν χρησιμοποιώντας ένα σύστημα κάμερας που κατεβαίνει στον πυθμένα σαν κιβώτιο καβουριών και σημειώνεται με πλωτήρα επιφανείας. Οι εικόνες συχνά περιορίζονται στις ώρες της ημέρας, επομένως δεν χρειάζονται φώτα και μπαταρίες. Αυτά τα απλά συστήματα είναι γνωστά ως πλατφόρμες «λήψης βίντεο εξ αποστάσεως με δόλιο υλικό» (BRUV).

Στερεοφωνικό δολωματικό τηλεχειριστήριο υποβρύχιας βιντεοσκόπησης (BRUV) στον ύφαλο Rheeders' Reef, Tsitsikamma, Νότια Αφρική. Φωτογραφία από τον Peter Southwood, χρησιμοποιείται με άδεια.

Η χρήση συστημάτων BRUV προτιμάται έναντι των μεθόδων εξορυκτικής δειγματοληψίας όπως η τράτα, καθώς πολλά είδη ξεφεύγουν από τα δίχτυα ή καταστρέφονται με τη σύλληψη. Επειδή είναι ήσυχα και προσφέρουν δόλωμα, τα BRUV παρέχουν μια 40% πιο αποτελεσματική προσέγγιση στην καταγραφή του αριθμού των ειδών από τις διατομές βίντεο δυτών. Επιπλέον, το BRUV προσφέρει ένα μόνιμο αρχείο δειγματοληψίας που μπορεί να αναθεωρηθεί για τη μείωση της μεταβλητότητας μεταξύ παρατηρητών, παρέχει δεδομένα για τους τύπους οικοτόπων και μπορεί να αναπτυχθεί σε βαθιά ή έντονα δομημένα οικοσυστήματα.

Τα BRUV μπορούν να παρέχουν σχετικές μετρήσεις του πλούτου και της αφθονίας των ειδών σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών και οικοτόπων. Τα συστήματα στερεοσκοπικής BRUV μπορούν να προσδιορίσουν το μέγεθος του σώματος των ψαριών και επίσης να παράγουν έναν ψηφιακό χάρτη βάθους πεδίου, όπου τα χαρακτηριστικά και τα πλάσματα μπορούν να ξεχωρίζουν από το περιβάλλον τους. Το μέγεθος των ψαριών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο της βιομάζας, ένα απαραίτητο μέτρο για την αναφορά διαχείρισης της αλιείας. Πιο σύνθετες έρευνες μπορεί να περιλαμβάνουν μια σουίτα αισθητήρων για τη μέτρηση και την καταγραφή της επίδρασης των κυμαινόμενων ζωνών ελάχιστου οξυγόνου και άλλων φυσικών ωκεανογραφικών συμβάντων στους τοπικούς πληθυσμούς ζώων. Πολλαπλά συστήματα προσεδάφισης BRUV/ωκεανού μπορούν να αναπτυχθούν ταυτόχρονα, καθιστώντας την μια χρονικά αποδοτική μέθοδο έρευνας μιας μεγάλης περιοχής.

Τα συστήματα ψηφιακής απεικόνισης πολλαπλών καμερών με επικαλυπτόμενα οπτικά πεδία μπορούν να παρέχουν πανοραμικές εικόνες 360° του βυθού γύρω από ένα όχημα προσεδάφισης. Οι θερμικές κάμερες βρίσκουν όλο και μεγαλύτερη σημασία στις θαλάσσιες μελέτες.

Όπως έδειξε ο Isaacs, η πρόσβαση σε βαθύτερα νερά μπορεί να γίνει από ένα αυτόνομο ωκεάνιο όχημα προσεδάφισης με τον ίδιο τρόπο όπως ένα BRUV, βασιζόμενο στην ικανότητα του οχήματος προσεδάφισης να απελευθερώνει ένα βάρος πτώσης για να επιπλεύσει στην επιφάνεια. Η άγκυρα μπορεί να απελευθερωθεί με χρονοδιακόπτη ή ακουστική εντολή. Το κόστος της άγκυρας και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις μπορούν να μετριαστούν με τη χρήση σιδηροτσιμέντου. (Βλέπε Marine Technology Reporter, Νοέμβριος/Δεκέμβριος 2024, σελ. 40, Lander Lab #12, "Άγκυρες σιδηροτσιμέντου").

Όπως και τα BRUV, τα ωκεάνια σκάφη προσεδάφισης παρέχουν μακράς διάρκειας, αθόρυβες, μη επεμβατικές πλατφόρμες για την παρατήρηση της θαλάσσιας ζωής ή την παρακολούθηση των μεταβαλλόμενων συνθηκών των ωκεανών. Ένα δεύτερο χρονόμετρο μπορεί να κλείσει ένα μικρό μπουκάλι Niskin χρησιμοποιώντας ένα burnwire, συλλέγοντας ένα δείγμα νερού κοντά στον πυθμένα για ανάλυση eDNA, όπως συζητείται παρακάτω. Το δείγμα νερού προσθέτει βάρος στο όχημα μόνο όταν αυτό τραβιέται από τη θάλασσα και τοποθετείται στο σκάφος.

Άλλες μελέτες έχουν επισημάνει τους περιορισμούς του BRUV/Landers. Η αναγνώριση ειδών μπορεί να είναι δύσκολη σε θολά υδάτινα περιβάλλοντα λόγω χαμηλής ορατότητας και μπορεί να υπάρχει υπερεκπροσώπηση των κορυφαίων θηρευτών λόγω της συμπεριφοράς των ειδών που σχετίζεται με την αναζήτηση τροφής. Επιπλέον, η μυρωδιά του δολώματος θα προσελκύσει είδη από άλλες περιοχές που μπορεί να μην είναι απαραίτητα τοπικές στις τοποθεσίες δειγματοληψίας, επομένως η πραγματική περιοχή δειγματοληψίας είναι σε μεγάλο βαθμό άγνωστη. Τα ψάρια που βρίσκονται υψηλότερα στη στήλη του νερού, καθώς και τα κρυπτικά (καμουφλάζ) και τα καθιστικά είδη είναι επίσης πιθανό να υποεκπροσωπούνται κατά τη χρήση του BRUV. Τέλος, η ανάλυση πλάνων μπορεί να είναι επίπονη, χρονοβόρα και δαπανηρή.

Η μετα-κωδικοποίηση του περιβαλλοντικού DNA (eDNA) είναι μια τεχνική αλληλούχισης DNA υψηλής απόδοσης που έχει γίνει ολοένα και πιο δημοφιλής στην έρευνα θαλάσσιων οικοσυστημάτων. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της χρήσης του eDNA είναι η απλότητα της συλλογής δειγμάτων: απαιτείται ένας σχετικά μικρός όγκος νερού, 2 λίτρα. Σε αντίθεση με την παραδοσιακή κωδικοποίηση DNA που ταυτοποιεί ένα μόνο άτομο, η μετα-κωδικοποίηση ταυτοποιεί ταυτόχρονα πολλά είδη, παρέχοντας μια ευρεία επισκόπηση της βιοποικιλότητας. Γενετικό υλικό που αποβάλλεται από οργανισμούς στον ωκεανό, όπως κύτταρα του δέρματος, λέπια, κόπρανα, γαμέτες και άλλο οργανικό υλικό, βρίσκεται σε ιζήματα και κοντά στο βυθό (βενθικό) θαλασσινό νερό. Αυτά εναποτίθενται σε χρονική κλίμακα μεγαλύτερη από ένα βίντεο κλιπ και μπορεί να εμφανίζουν είδη που δεν παρατηρούνται σε απεικόνιση μικρής διάρκειας κατά τις ώρες της ημέρας. Το σπάνιο DNA μπορεί να ενισχυθεί χρησιμοποιώντας τεχνικές αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR).

Η μέθοδος eDNA επιτρέπει την ταχεία αξιολόγηση ποικίλων οικοσυστημάτων, την ανίχνευση χωροκατακτητικών ειδών και τις εκτιμήσεις της σύνθεσης της κοινότητας, σκιαγραφώντας μια εικόνα της βιοποικιλότητας και της βιομάζας σε ένα δεδομένο οικοσύστημα. Ενώ το DNA αποικοδομείται με την πάροδο του χρόνου, παραμένει στο περιβάλλον για αρκετό χρονικό διάστημα ώστε να ανιχνευθεί η παρουσία των οργανισμών χωρίς να παρατηρηθούν ή να συλληφθούν άμεσα. Η διαδικασία φιλτραρίσματος είναι απλή, απαιτώντας πολύ λίγη εκπαίδευση, εξειδίκευση και χρόνο στο πεδίο. Η τεχνική εξαλείφει την ανάγκη για εκτεταμένη ταξινομική εξειδίκευση για την αναγνώριση ειδών που συνήθως απαιτούνται από τις φωτογραφικές μεθόδους.

Παρά τα πολλά πλεονεκτήματα της παρακολούθησης που βασίζεται στο eDNA, έχει και περιορισμούς. Αρκετοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν την ανιχνευσιμότητα του eDNA στο περιβάλλον, οδηγώντας είτε σε ψευδώς αρνητικά (αποτυχημένη ανίχνευση ειδών που υπάρχουν στην περιοχή) είτε σε ψευδώς θετικά (ανίχνευση ειδών που δεν υπάρχουν στην περιοχή δειγματοληψίας). Η πιθανότητα ανίχνευσης μπορεί να επηρεαστεί από βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής και της αποικοδόμησης του eDNA για κάθε είδος, που συνδέονται με το μέγεθος του σώματος, το στάδιο του βιολογικού κύκλου, τη διατροφή και τη μετανάστευση. Η μεταφορά του eDNA μέσω υψηλών παλιρροιακών ρευμάτων ή ωκεάνιων ρευμάτων και ο ρυθμός αποσύνθεσής του λόγω της έντασης της υπεριώδους ακτινοβολίας, του pH και της θερμοκρασίας του νερού μπορούν επίσης να επηρεάσουν την πιθανότητα ανίχνευσης. Επιπλέον, η μόλυνση του δείγματος είναι πιθανή από τη συλλογή του δείγματος έως την επεξεργασία.

Ένας άλλος περιορισμός του eDNA είναι ότι οι βάσεις δεδομένων αναφοράς που χρησιμοποιούνται για τη μετάφραση των λειτουργικών ταξινομικών μονάδων (OTUs) είναι ακόμη ελλιπείς, ειδικά για είδη που βρίσκονται σε μέρη του κόσμου όπου έχει διεξαχθεί λιγότερη έρευνα.

Ο κόλπος του Σάσεξ, Ηνωμένο Βασίλειο, Μελέτη, 2021

Οι στόχοι αυτής της μελέτης ήταν: (1) η σύγκριση των μετρήσεων συνάθροισης ειδών που ελήφθησαν χρησιμοποιώντας BRUV και eDNA· (2) η σύγκριση της ευαισθησίας δύο εκκινητών μετακωδικοποίησης eDNA· (3) η διερεύνηση της σημασίας της αντιγραφής του eDNA και (4) η σύγκριση του κόστους και της προσπάθειας που απαιτείται και για τις δύο τεχνικές έρευνας για την ανίχνευση της παρουσίας ειδών θαλάσσιων σπονδυλωτών.

Ο κόλπος του Σάσεξ, στη νότια ακτή του Ηνωμένου Βασιλείου, ήταν η τοποθεσία που επιλέχθηκε για να δοκιμαστούν αυτές οι μέθοδοι βιοπαρακολούθησης. Η παρουσία βιοποικιλότητας θαλάσσιων σπονδυλωτών εξετάστηκε σε 29 διαφορετικές τοποθεσίες που επιλέχθηκαν από προηγούμενες ρυμουλκούμενες βιντεοτομές. Τα δείγματα συλλέχθηκαν μεταξύ 5ης και 21ης Ιουλίου 2021, μεταξύ 8 π.μ. και 5 μ.μ.

Στη μελέτη τους, χρησιμοποιήθηκε μια πλατφόρμα BRUV με τρεις κάμερες, δύο προς τη μία κατεύθυνση και μια τρίτη προς τα πίσω. Οι εικόνες βίντεο αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας μόνο υλικό από τη δεξιά κάμερα, χρησιμοποιώντας την αριστερή κάμερα σε περίπτωση που η δεξιά κάμερα παρουσίαζε βλάβη ή παρεμποδιζόταν από φύκια. Καθώς οι εικόνες τραβήχτηκαν κατά τη διάρκεια της ημέρας, δεν χρησιμοποιήθηκαν φώτα.

Τρία συστήματα BRUV αναπτύχθηκαν διαδοχικά με βάρκα σε καθεμία από τις 29 τοποθεσίες, σε απόσταση 150 μέτρων μεταξύ τους, και αφέθηκαν να κινηματογραφήσουν στον πυθμένα για έως και 75 λεπτά. Παρατηρήθηκαν ψάρια και θαλάσσια σπονδυλωτά και ταυτοποιήθηκαν στο χαμηλότερο δυνατό ταξινομικό επίπεδο.

Δείγματα eDNA συλλέχθηκαν σε καθεμία από τις 29 τοποθεσίες κατά την ανάπτυξη των εγκαταστάσεων BRUV. Ένας δειγματολήπτης Kemmerer, που ενεργοποιούνταν από ένα βάρος αγγελιοφόρου, χρησιμοποιήθηκε για τη συλλογή δειγμάτων νερού ένα μέτρο πάνω από τον πυθμένα της θάλασσας. Για την ελαχιστοποίηση της μόλυνσης και της υποβάθμισης του eDNA, κάθε δείγμα φιλτραρίστηκε αμέσως στο σκάφος. Συνολικά, πραγματοποιήθηκαν 87 αναπτύξεις BRUV και συλλέχθηκαν 87 δείγματα eDNA σε αυτή τη μελέτη.

Αποτελέσματα

Χρησιμοποιούμενες μαζί, η μετακωδικοποίηση eDNA και οι έρευνες βίντεο προσφέρουν ισχυρές δυνατότητες για την παρακολούθηση των ωκεάνιων οικοσυστημάτων σε ποικίλα βάθη.

Οι μελέτες στον κόλπο Sussex που συνέκριναν τα βίντεο eDNA και τα υποβρύχια βίντεο διαπίστωσαν ότι οι έρευνες BRUV κοστίζουν συνολικά λιγότερο, αλλά ότι η παρακολούθηση eDNA έχει ως αποτέλεσμα καλύτερη αξία όταν λαμβάνεται υπόψη ο αριθμός των ειδών που ανιχνεύονται. Ωστόσο, σε αντίθεση με τις έρευνες BRUV, τα είδη που ανιχνεύονται από το eDNA πιθανότατα αντιπροσωπεύουν τα είδη που υπάρχουν σε μια μεγαλύτερη γεωγραφική περιοχή από την συγκεκριμένη τοποθεσία δειγματοληψίας, όπως σημειώθηκε παραπάνω.

Μπορεί επίσης να υπάρχει μια εγγενής μεροληψία λόγω της χρονικής διακύμανσης στη συσσώρευση υλικού eDNA σε σχέση με την ώρα της ημέρας και τη διάρκεια του δείγματος βίντεο. Επίσης, οι κάμερες βυθού είναι απίθανο να δουν ψάρια στη στήλη νερού από πάνω.

Διάγραμμα Venn για την ανίχνευση ειδών eDNA και BRUV. Οι έρευνες περιβαλλοντικού DNA (eDNA) κατέγραψαν την πλειονότητα (78/81) των ειδών που ανιχνεύθηκαν και από τις δύο έρευνες, στο κεντρικό και στο δεξί τμήμα του διαγράμματος Venn. Οι έρευνες BRUV ταυτοποίησαν 27/81 είδη, στο κεντρικό και στο αριστερό τμήμα του διαγράμματος Venn. Και οι δύο μέθοδοι ταυτοποίησαν τα ίδια 24 είδη που ανήκουν σε 12 οικογένειες. Η εικόνα χρησιμοποιήθηκε με άδεια. Σχεδιασμός γραφήματος από την Alice Clark σε συνεργασία με το NatureMetrics.

Σύγκριση Κόστους και Προσπάθειας

Το κόστος του BRUV περιελάμβανε την κατασκευή των εγκαταστάσεων λήψης εικόνων, το δόλωμα, την ενοικίαση σκαφών και το κόστος εργασίας για την ανάλυση βίντεο. Καθώς οι εγκαταστάσεις BRUV κατασκευάστηκαν τον πρώτο χρόνο και προβλέπεται να επαναχρησιμοποιηθούν τα επόμενα τέσσερα χρόνια, ο πρώτος χρόνος είναι, όπως είναι κατανοητό, πιο ακριβός από τα επόμενα χρόνια.

Το κόστος του eDNA κάλυπτε τον δειγματολήπτη Kemmerer, το σύστημα φιλτραρίσματος στη θάλασσα, την ενοικίαση σκάφους και τα κιτ eDNA, καθώς και την ανάλυση από την NatureMetrics. Και πάλι, το πρώτο έτος είναι πιο ακριβό από τα επόμενα έτη, καθώς ο αγορασμένος εξοπλισμός θα επαναχρησιμοποιείται από έτος σε έτος. Ελήφθη υπόψη το κόστος διεξαγωγής της ανάλυσης εσωτερικά έναντι της ανάθεσης της ανάλυσης σε εξωτερικούς συνεργάτες. Δεδομένου ότι απαιτείται διαφορετικό επίπεδο εμπειρογνωμοσύνης για την ανάλυση βίντεο BRUV από ό,τι για την εσωτερική ανάλυση eDNA, λήφθηκε υπόψη το κόστος εργασίας κάθε μεθόδου. λήφθηκε υπόψη ο χρόνος που απαιτήθηκε για την εκτέλεση της εργασίας πεδίου.

Σύγκριση κόστους ερευνών BRUV, ερευνών eDNA με εσωτερική ανάλυση δειγμάτων και ερευνών eDNA με εξωτερική ανάλυση δειγμάτων. Το κόστος αναλύθηκε σε τρεις κατηγορίες: εξοπλισμός, εργασία πεδίου και ανάλυση. Συνολικά, η έρευνα BRUV ήταν η πιο προσιτή τεχνική βιοπαρακολούθησης και η eDNA με εξωτερική ανάλυση δειγμάτων ήταν η πιο ακριβή. Το infographic σχεδιάστηκε από την Alice Clark σε συνεργασία με την NatureMetrics.

Στο πλαίσιο ενός πενταετούς χρονικού πλαισίου, οι έρευνες BRUV αποδείχθηκαν ότι είχαν το χαμηλότερο κόστος σε σύγκριση με τις έρευνες eDNA που διενεργήθηκαν τόσο εξωτερικά όσο και εσωτερικά. Παρ' όλα αυτά, η ανάλυση eDNA ανίχνευσε υψηλότερο πλούτο ειδών, με αποτέλεσμα χαμηλότερο κόστος ανά είδος που εντοπίστηκε, με την επιφύλαξη των περιορισμών που περιγράφηκαν προηγουμένως.

Κατά την εκτίμηση του μελλοντικού κόστους δειγματοληψίας σε διάστημα πέντε ετών, δεν ελήφθη υπόψη η επίδραση του πληθωρισμού ή η πιθανή μείωση του κόστους της αλληλούχισης του eDNA.

Ομοίως, η τεχνολογία βίντεο είναι πιθανό να σημειώσει επίσης μεγάλες προόδους τα επόμενα χρόνια. Προηγούμενες μελέτες εκτιμούν ότι ο χρόνος που αφιερώνεται στην ανάλυση βίντεο είναι διπλάσιος από τη διάρκεια του εγγεγραμμένου βίντεο. Ωστόσο, με την ταχεία ανάπτυξη της βαθιάς μάθησης και των συναφών εργαλείων τεχνητής νοημοσύνης που χρησιμοποιούνται για την αυτοματοποίηση ή τη μερική αυτοματοποίηση της ανάλυσης βίντεο, ο χρόνος και η προσπάθεια που απαιτούνται για την ανάλυση του βίντεο είναι πιθανό να μειωθούν σημαντικά. Η τεχνολογία κάμερας γίνεται επίσης πιο προσιτή και η ποιότητα της ανάλυσης αυξάνεται, επιτρέποντας την ακριβέστερη αναγνώριση των χαρακτηριστικών του πληθυσμού.

Σκέψεις για το μέλλον

Ένα BRUV ή ένα ωκεάνιο όχημα προσεδάφισης ικανό τόσο για βιντεοσκόπηση σε έναν ελάχιστο κύκλο 24 ωρών όσο και για δειγματοληψία νερού για eDNA, συμπεριλαμβανομένων τεχνικών φιλτραρίσματος και συντήρησης από την επιφάνεια της επιφάνειας που έχουν προσδιοριστεί από τους ερευνητές του Κόλπου του Σάσεξ, παρέχει ένα οικονομικά αποδοτικό εργαλείο παρακολούθησης που μπορεί να χρησιμοποιείται συνεχώς για αρκετά χρόνια.

Σημείωση του συντάκτη:

Το λειτουργικό κόστος των επιχειρήσεων προσεδάφισης σπάνια ενσωματώνεται σε επιστημονικά άρθρα. Αυτό το άρθρο του Lander Lab εμπνεύστηκε από μια καλά μελετημένη ακαδημαϊκή εργασία, με τίτλο «Ανάλυση κόστους-απόδοσης του Baited Remote Underwater Video (BRUV) και του environmental DNA (eDNA) στην παρακολούθηση των θαλάσσιων οικολογικών κοινοτήτων», της Alice J. Clark, Ερευνήτριας, Πανεπιστημίου του Sussex, Brighton, Ηνωμένο Βασίλειο, κ.ά. Οι εκτιμήσεις των συγγραφέων για την οικονομική αποδοτικότητα δύο μη επεμβατικών μεθόδων δειγματοληψίας δοκιμάστηκαν στο πεδίο, σε μια προστατευόμενη περιοχή θαλάσσιων περιοχών κοντά στην ακτή που ανακάμπτει από χρόνια αλιείας με τράτες και σοβαρές καταιγίδες. Οι μέθοδοι ταιριάζουν στην περιοχή και τη χρονική διάρκεια της μελέτης. Έχει προστεθεί επιπλέον υλικό σε αυτό το άρθρο για να συμπληρώσει την αρχική εργασία. Οι αναγνώστες ενθαρρύνονται να διαβάσουν το πλήρες πρωτότυπο κείμενο στο διαδίκτυο, ειδικά για λεπτομέρειες σχετικά με τις επιστημονικές μεθόδους, την ανάλυση και τα συμπεράσματα. Παρατίθεται παρακάτω. Ο Δρ. Zachary Graff, Ερευνητής Επιστήμονας στη ΜΚΟ «Beneath the Waves» ( beneaththewaves.org ) πρότεινε το θέμα των BRUV που περιγράφεται σε αυτό το άρθρο.

Αναφορές

Clark AJ, Atkinson SR, Scarponi V, Cane T, Geraldi NR, Hendy IW, Shipway JR, Peck M. 2024. Ανάλυση κόστους-προσπάθειας της λήψης βίντεο με δόλωμα (BRUV) και του περιβαλλοντικού DNA (eDNA) στην παρακολούθηση των θαλάσσιων οικολογικών κοινοτήτων. PeerJ 12:e17091
Η πλήρης δημοσίευση με παραπομπές είναι διαθέσιμη στο PeerJ https://peerj.com/articles/17091/
Δημοσιεύτηκε στις 30 Απριλίου 2024

Το «Lander Lab» είναι μια πρακτική στήλη που παρουσιάζει τεχνολογίες και στρατηγικές Ocean Lander, μια μοναδική κατηγορία μη επανδρωμένων υποθαλάσσιων οχημάτων και τους ανθρώπους που τα κατασκευάζουν. Έχει ως στόχο να εξυπηρετήσει την παγκόσμια κοινότητα των ωκεάνιων προσεδαφιστών με τον τρόπο που λειτουργεί το Make Magazine και άλλες κοινότητες DIY.

Τα σχόλια για αυτό το άρθρο ή οι προτάσεις για ιστορίες που ενδιαφέρουν άλλους κατοίκους του Λάντερ είναι ευπρόσδεκτα. Άλλες ομάδες προσεδάφισης στον ωκεανό ενθαρρύνονται να γράψουν για το έργο τους. Το MTR σας προσκαλεί να επικοινωνήσετε με τον Kevin Hardy <[email protected]>.