Исследователи из Центра исследований динамики биосистем (BDR) RIKEN в Японии завершили технико-экономическое обоснование, показывающее, что электрические лучи и скаты, оснащенные импульсаторами, смогут картировать морское дно с помощью естественных исследований, - пишет eurekalert.org.
Океан - огромное место, полное природных ресурсов, включая ископаемое топливо, полезные ископаемые и, конечно же, рыбу. Проблема в том, что многие из этих ресурсов находятся на дне океана в местах, которые нам еще предстоит найти. Поэтому исследование океана необходимо, и в настоящее время используются автоматизированные транспортные средства, гидролокаторы и спутники с различными преимуществами и недостатками. В RIKEN BDR ученые во главе с Йо Танакой разрабатывают совершенно иную систему, которая основана на естественном плавании электрических и жалящих лучей.
«Скаты - это бентические животные, а это означает, что они проводят большую часть своего времени, плавая по дну океана в глубоких местах, - объясняет Танака. - Объединив простую технологию импульсаторов и цифровые камеры с фиксированием этого естественного поведения, мы думаем, что можем использовать лучи для картирования дна океана и в то же время собирать значимые данные о дикой природе, биоте и ресурсах океана». Кроме того, этот метод может быть намного более экономичным, поскольку Танака и его команда уже показали, что электрические скаты могут использовать собственное электричество для питания маленьких импульсаторов.
Импульсатор - это устройство, излучающее ультразвуковой звук. Когда его звук улавливается несколькими приемниками, положение приемников и время обнаружения звука можно использовать для расчета положения импульсатора. Размещая камеры на лучах и привязывая время записанного видео к времени и местоположению, определенным излучателями импульсов, исследователи полагают, что они могут создать точные карты дна океана. В своем исследовании, посвященном проверке концепции, команда провела два эксперимента, которые показали, что их идея использовать лучи осуществима.
Первое исследование проходило в большом резервуаре для воды. Установка с камерами в трех плоскостях - передней, боковой и верхней - подтвердила, что оба типа скатов плавают около дна резервуара. Изображения, сделанные камерой, позволили 3-D реконструкцию движений во времени. Они также подтвердили, что к лучам может быть прикреплена камера для записи видео их исследования. Получив такие положительные результаты, команда была готова проверить свою систему в реальном мире - в районе у побережья Окинавы в Японии. Поскольку это был эксперимент, подтверждающий правильность концепции, они выбрали район с относительно плоским морским дном.
Они прикрепили импульсаторы к скатам и спустили их в океан с большой лодки вместе с четырьмя ультразвуковыми приемниками. Глубина океана составляла около 20 м (60 футов), и скаты плавали на расстоянии около 40 м (120 футов) от лодки. Исследователи записали координаты, полученные по импульсатору, когда скаты плавали около лодки примерно два часа. После этого они сравнили данные с уже существующей картой морского дна и подтвердили, что положение лучей было в пределах 10 см от положения на общедоступной карте. Схожие результаты для обоих типов скатов были важны, потому что скаты - сезонные животные.
«В нашем эксперименте над океаном, помимо определения
местоположения импульсатора, мы смогли подтвердить, что
электрические лучи действительно перемещаются по морскому дну, -
говорит Танака. - В ближайшее время мы протестируем систему для
долгосрочного мониторинга». Для долгосрочного мониторинга
потребуются импульсаторы, которые могут заряжать электрические
лучи, а также переносные аккумуляторные батареи для жалящих
лучей. Следующее испытание также будет контролировать область с
более разнообразным морским дном и сложной геометрией.
[Фото: eurekalert.org]
