Nauka i technologia, które mogą pomóc w ratowaniu oceanów

W związku z Esri

Tutaj na Ziemi mamy bardziej szczegółowe mapy Marsa niż naszego własnego oceanu i to jest problem. Ocean, który jest ogromną siłą, aby przetrwać zmiany klimatu, pochłania 90% ciepła powodowanego przez emisje i generuje 50% tlenu, którym oddychamy. Musimy podziękować oceanowi za tak wiele aspektów naszego bezpieczeństwa i dobrego samopoczucia, mówi Dawn Wright, oceanograf i główny naukowiec dostawcy systemów informacji geograficznej (GIS) Esri, który zauważa, że ​​ocean dostarcza również energię odnawialną, główne źródło pożywienia. oraz korytarz transportowy dla nie tylko statków, ale także podmorskich kabli internetowych.

Teraz ten sam rodzaj inteligentnych map i technologii geoprzestrzennych, które kierują eksploracją kosmosu, wspierają dążenie do lepszego zrozumienia i ochrony naszego oceanu. Po raz pierwszy nasza wiedza o oceanach może zbliżyć się do naszej wiedzy o lądzie, mówi Wright. Możemy zmienić nieznaną głębię w znaną głębię.

GIS — technologia wywiadu lokalizacyjnego wykorzystywana przez firmy i rządy do wszystkiego, od ograniczania ryzyka po reagowanie na kryzys, analizę rynku po wydajność operacyjną — dotyczy również oceanów. Logika jest prosta: ocean wspiera zrównoważoną planetę i gospodarkę, a bogate w dane mapy mogą wspierać zrównoważony ocean.

Dawn Wright, oceanograf i główny naukowiec w Esri

„Mnóstwo pięknych danych”

Ponad 80% dna oceanicznego pozostaje niezmapowane, jednak kompleksowe mapy oceaniczne będą niezbędne do rozwiązania problemów związanych z przełowieniem, niszczeniem siedlisk, zanieczyszczeniem i utratą bioróżnorodności. Łatwo i w tym momencie banalnie powiedzieć, że uratuj nasz ocean, ale mapa oparta na danych zmusza ludzi do zrozumienia, dlaczego ocean potrzebuje ratowania, od czego zacząć i co należy zrobić. Zobaczenie oceanu w jego prawdziwej głębi i złożoności jest dokładnie tym, czego potrzebujemy, jeśli mamy nadzieję zmniejszyć ryzyko krytycznego uszkodzenia lub wyczerpania zasobów morskich, mówi Wright.

Od czasu premiery w 2017 roku pierwsza na świecie mapa oceaniczna 3D zainicjowała rewolucję innowacji w zakresie danych dotyczących oceanów i zrównoważonych rozwiązań. Cyfrowa mapa oceanów 3D dzieli globalne masy wody na 37 odrębnych regionów wolumetrycznych, znanych jako ekologiczne jednostki morskie, zdefiniowanych na podstawie czynników wpływających na zdrowie i regenerację ekosystemu: temperatury, zasolenia, tlenu i składników odżywczych. Naukowcy, menedżerowie ds. środowiska, rybacy i spedytorzy, a także naukowcy obywatele mogą używać mapy do wirtualnej nawigacji i eksploracji oceanu.

To, co umożliwia tworzenie trójwymiarowej mapy oceanów na świecie, to technologia korporacyjna zdolna do zbierania i przetwarzania danych o ogromnej objętości i różnorodności. A w drodze jest więcej danych. Cała ta idea robotyki morskiej jest jedną z wielkich wizji przyszłości oceanu, mówi Wright. Robotyka, czujniki i inne instrumenty tworzą tony pięknych danych.

Po zebraniu te ilości danych trafiają do GIS, gdzie są zarządzane i przetwarzane przy użyciu sztucznej inteligencji (AI), aby szybko identyfikować i klasyfikować informacje. Dane wyjściowe GIS, często nazywane inteligencją lokalizacyjną, są dostępne w postaci inteligentnych map, analiz przestrzennych i pulpitów nawigacyjnych w czasie rzeczywistym — tego samego rodzaju, który można było zobaczyć na całym świecie w zeszłym roku, aby śledzić i analizować pandemię koronawirusa. Te interaktywne narzędzia do wizualizacji danych oparte na systemie GIS zapewniają przejrzystość nawet najbardziej złożonych problemów i pomagają kierować decyzjami politycznymi i handlowymi w oparciu o solidne zrozumienie tego, co dzieje się teraz i co będzie dalej.

Możemy nawet przewidywać, co dane będą nam mówić w 2030 r., wyjaśnia Wright. Jak ciepłe będzie wybrzeże Florydy w 2050 roku? Czy te temperatury zabiją trawę morską na tym obszarze? Czy te temperatury spowodują czerwoną falę wokół Tampy, która będzie tak toksyczna, że ​​zabije wszystkie tamtejsze łowiska?

„Ocean jest wrażliwy”

Dorastając na Hawajach i pracując na Samoa Amerykańskim, Wright rozumie ocean jako święte miejsce. Ten sentyment kieruje teraz jej pracą z innymi naukowcami, przywódcami rządowymi i dyrektorami biznesowymi. Chcę, żeby ludzie zrozumieli, że ocean jest wrażliwy, mówi Wright. To, co teraz robimy z oceanem, ma ogromne konsekwencje. Nasza codzienna pogoda i nasz długoterminowy klimat w pełni zależą od oceanu.

Dla Wrighta ustanowienie i egzekwowanie chronionych obszarów morskich, takich jak Park Morski Wysp Cooka w Nowej Zelandii i Papahānaumokuākea Marine National Monument w USA, to triumf w ochronie oceanu. Do tej pory tylko 7% oceanów zostało oznaczonych jako chronione, w porównaniu do 15% lądu. Mimo że w tych parkach lub rezerwatach chronionych jest około 7% oceanów, mniej niż połowa z nich to obszar, na którym nie wolno łowić ryb, łowić koralowców ani brać pięknych skał, wyjaśnia Wright. Tak więc przed nami długa, długa, długa droga.

Ekologiczne jednostki morskie składają się z około 52 milionów globalnych pomiarów oceanów, które zostały zebrane w ciągu 50 lat i zapewniają trójwymiarowy widok oceanów na świecie.

Obszary chronione, mapy prognostyczne i prośby naukowców z pewnością mają wpływ na decyzje korporacyjne i polityczne. Dodaj do tego rosnące ryzyko klimatyczne i globalną presję na odpowiedzialność społeczną. Te zachęty oraz narzędzia GIS potrzebne do reagowania motywują liderów do wdrażania nowych inicjatyw.

Na przykład firmy żeglugowe pracują nad zmniejszeniem emisji gazów cieplarnianych o projektowanie wydajniejszych jednostek pływających , ruch, który wspiera zrównoważony rozwój przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów biznesowych. Branże takie jak handel detaliczny i produkcja stawiają zasady gospodarki o obiegu zamkniętym w celu odzyskania lub recyklingu materiałów po zakończeniu pierwotnego użytkowania produktu. Firmy akwakultury są wybór najlepszych lokalizacji do odpowiedzialnej hodowli ryb pomoc w ograniczeniu przełowienia, zachęcanie do odbudowy ekosystemu wodnego i odtworzenie zagrożonych gatunków.

Takie wysiłki prowadzą nas w kierunku wizji zrównoważonego oceanu, a tym samym zrównoważonej planety. Chociaż Wright jest przekonany, że przy tak zaawansowanej technologii — to świetny czas na tworzenie map — mniej pewne jest to, czy praca naukowców, rządów i firm będzie wystarczająca, czy też szybko sceduje wyniki.

„Ocean nie jest zbyt duży, by upaść”

W trosce o rosnące zagrożenia dla oceanu Organizacja Narodów Zjednoczonych ogłosiła lata 2021-2030 Dekadą Nauki o Oceanach na rzecz Zrównoważonego Rozwoju. To jak paryskie porozumienie klimatyczne dla oceanu, mówi Wright. Dla mnie to strzał w dziesiątkę… mieć coś, co skupia się na wszystkich – rządach, uniwersytetach, organizacjach non-profit – to naprawdę duży impuls.

Wiele ważnych projektów mapowania oceanów znajduje się już na różnych etapach opracowywania i realizacji. Na przykład Seabed 2030 ma ambitny cel, aby zmapować całe dno oceanu do roku 2030. Mapa znaczenia bioróżnorodności zawiera modele siedlisk dla ponad 2200 zagrożonych gatunków w przyległych Stanach Zjednoczonych, zawierające warstwy predyktorów AI dla żywotności gatunków na podstawie na plany rozwoju i czynniki środowiskowe. A Ocean Health Index corocznie ocenia zdrowie oceanów, analizując społeczne, ekologiczne i ekonomiczne korzyści, które przyspieszają postęp w polityce oceanicznej.

Takie projekty pomogą firmom odpowiedzialnym społecznie (tworzącym rozwiązania zrównoważonego rozwoju dopasowane do możliwości biznesowych) w osiąganiu zysków przy jednoczesnej ochronie oceanów. Ich praca często obraca się wokół złożonych danych w czasie rzeczywistym, przechowywanych i przetwarzanych za pomocą GIS oraz prezentowanych na inteligentnych mapach i wizualizacjach danych za pomocą GIS. Inteligencja lokalizacyjna pomaga firmom — zwłaszcza żeglugowym, energetycznym, logistycznym i rybnym — na pytania takie jak:

• Gdzie morskie turbiny wiatrowe miałyby najmniejszy wpływ na rybołówstwo komercyjne?
• Gdzie powinien iść nowy transatlantycki kabel komunikacyjny dla łodzi podwodnych, aby uniknąć ingerencji w pokłady przegrzebków, rzadkie siedliska koralowców głębinowych lub obszary wydobycia piasku potrzebne do odtworzenia plaży?
• Gdzie są odpowiednie obszary do tranzytu statków w Arktyce (teraz, gdy nie jest już pokryta lodem przez cały rok), aby zminimalizować wpływ na wrażliwe ekosystemy?

Ponieważ świat powoli wychodzi z pandemii i wkracza w Dekadę Nauki o Oceanach na rzecz Zrównoważonego Rozwoju Organizacji Narodów Zjednoczonych, może to zrobić, wiedząc, że firmy, naukowcy i decydenci polityczni mają moc dokonywania mądrzejszych wyborów dla ludzi i planety.

Te wybory będą oparte na wyczerpujących danych o oceanach, technologii mapowania kluczowych informacji oraz na zrozumieniu, jak, kiedy i gdzie interweniować. Punktem odniesienia będzie z czasem dokonywanie wyborów dotyczących zrównoważonego rozwoju. Okazuje się, że ocean nie jest zbyt duży, by zawieść, niestety – mówi Wright. Dobrą wiadomością jest to, że również nie jest zbyt duży, aby go naprawić.

Ta treść została stworzona przez Insights, dział zajmujący się treściami niestandardowymi MIT Technology Review. Nie została napisana przez redakcję MIT Technology Review.

ukryć