Zinātnieki cīnās ar jūras zvaigznēm uz apdraudētā Lielā Barjerrifa

No pirmā acu uzmetiena jūras zvaigzne ar ērkšķu vainagu izskatās pēc ienaidnieka radījuma, ko jūs varētu atrast dabā balstītā videospēlē. Tā ķermeni nosedz garas tapas, kas var sasniegt 2¹/₂pēdas diametrā. Tas nedaudz atgādina sauszemes mīnu, ja mīnai būtu no 14 līdz 21 kustīgam ierocim.

Bet tā ārpuse ne tuvu nav tik biedējoša kā apetīte. Kad ērkšķu vainags nobriest 4 mēnešu vecumā, tas rijīgi apēd dzīvos koraļļus — vienā vakarā līdz savam ķermeņa svaram. Tikai viens var patērēt 20 līdz 32 pēdas dzīvu koraļļu gads. Trīsdesmit no tiem uz 2¹/₂akriem var nogalināt visu rifu koraļļus.

Šīs jūras zvaigznes ir otrs lielākais drauds jau tā apdraudētajam Lielajam Barjerrifam — pasaulē lielākajai koraļļu rifu sistēmai tieši aiz tropiskajiem cikloniem. Pēdējo desmitgažu laikā viņi ir uzbrukuši rifiem uzliesmojumu viļņos, no kuriem viens palielināja to iedzīvotāju skaitu līdz pat 1000 jūras zvaigznes uz 2¹/₂akriem.

Reklāma Stāsts turpinās zem sludinājuma

Lielais Barjerrifs aizņem gandrīz 865 miljonus akru pie Austrālijas krastiem, kas nozīmē, ka tajā dzīvo aptuveni 350 miljardi jūras zvaigznes. Jūras zvaigzne, visvairāk auglīgs bezmugurkaulnieks pasaulē, izņēma 150 koraļļu rifus Lielo barjeru sistēmā un sabojāja vēl 500 tikai dažu gadu laikā.

Šie milzīgie uzliesmojumi sākotnēji mulsināja zinātniekus, taču viņi ir sākuši gūt panākumus to izpratnē — atklājot pārsteidzošu bioloģisku iezīmi — un cīnoties pret tiem, izstrādājot zemūdens robotu, kas tiem uzbruktu.

The nesen atklājums ka ērkšķu vainaga jūras zvaigzne, ko saīsinājumā sauc par COTS, var aizkavēt pāreju uz pilngadību vismaz par sešiem gadiem, viņi var slēpties, nebarojot ar koraļļiem, kamēr bojātais rifs atveseļojas, un mieloties ar to, tiklīdz tā veselais koraļlis ir ataudzis.

Reklāma Stāsts turpinās zem sludinājuma

'Tā kā COTS mazuļi spēj uzturēties aļģu barošanās formā līdz pat sešiem gadiem, var uzkrāties vairākas mazuļu paaudzes, kas laimīgi barojas ar aļģēm, līdz parādās īpašs signāls, kas katalizē to pāreju uz barošanos ar koraļļiem. ”, saka Pols Bārbers, Losandželosas Kalifornijas universitātes Ekoloģijas un evolūcijas bioloģijas katedras profesors.

Iedomājieties, ka simtiem tūkstošu ērkšķu vainagu dzīvo tādā veidā ap vienu rifu sistēmu — tās dzīvais koraļlis nevarēja izturēt uzbrukumu. Šīs jūras zvaigznes attīstības apturēšanas spēja nav vienīgais uzliesmojumu izraisītājs. Atbildīga ir arī cilvēka iejaukšanās.

'Zinātne mums saka, ka paaugstināts mēslojuma un citu piesārņotāju daudzums no primārās ražošanas noteces izraisa fitoplanktona pieaugumu, kas ir galvenais COTS kāpuru barības avots,' saka Anna Marsden, Lielā Barjerrifa fonda rīkotājdirektore.

Reklāma Stāsts turpinās zem sludinājuma

Pārmērīga nozveja un jūras zvaigznes dabisko plēsēju, piemēram, milzu tritongliemežu, aizvākšana arī ir veicinājusi uzliesmojumus.

Normālos apstākļos ērkšķu vainaga zvaigznēm ir noderīga loma rifu vitalitātē un daudzveidībā, jo tās dod priekšroku ēst ātrāk augošos koraļļus, kas palīdz lēni augošām koraļļu šķirnēm. iegūt balsts . Tomēr, ja to populācija netiek kontrolēta, tie var viegli kļūt par postošu invazīvu sugu.

Lielā Barjerrifa fonds ir sadarbojies ar vietējiem lauksaimniekiem, lai palīdzētu samazināt piesārņojošo vielu noplūdi rifa ūdeņos, kas, cerams, samazinās uzliesmojumu skaitu. Tā nesen uzsāka 37,5 miljonus dolāru vērtu ērkšķu vainaga jūraszvaigznes kontroles programmu, kurā tiek pētītas novatoriskas uzraudzības un kontroles metodes.

Stāsts turpinās zem sludinājuma

'Programma koncentrējas uz prioritārajiem rifiem, kas noteikti, pamatojoties uz to ekoloģisko un ekonomisko nozīmi,' saka Marsdens.

Zinātnieki ir pētījuši metodes, kā mazināt ērkšķu vainagu uzliesmojumus kopš 1960. gadu sākuma, kad pirmo reizi tika konstatēta uzliesmojumu saasināšanās. 2015. gadā Džeimsa Kuka universitātes pētnieki atklāja, ka 20 mililitru etiķa devu nogalinātu jūras zvaigzni 48 stundu laikā. Pirms tam vienīgā zināmā injicējamā inde bija žults sāļi, kas ir dārgi un grūtāk iegūstami lielos daudzumos.

Taču laba kaušanas instrumenta izgudrošana bija tikai puse no panākumiem. Lai veiktu kādu no šīm injekcijām, niršanas komandām jūras zvaigzne bija jānomedīt pa vienam. Tā rezultātā ir bijis grūti izdarīt lielu iespiedumu viņu populācijā.

Stāsts turpinās zem sludinājuma

Piemēram, 2015. gadā Lielajā Barjerrifā dzīvoja no 4 līdz 12 miljoniem ērkšķu vainagu jūras zvaigznes. Viena gada laikā divas brigādes, kas strādāja pilnu slodzi, spēja izskaust tikai 350 000. Katra mātīte gadā izdēj aptuveni 65 miljonus olu. Skaidrs, ka jūraszvaigzņu kontrole ar ērkšķu vainagu ar cilvēku ūdenslīdēju palīdzību ir cīņa pret kalnu.

Ievadiet RangerBot. RangerBot ir autonoms zemūdens transportlīdzeklis (AUV) un pirmais uz redzi balstīts robots, kas paredzēts koraļļu rifu sistēmu aizsardzībai. To izstrādāja zinātnieku komanda, kuru vadīja Metjū Danbabins, Kvīnslendas Tehnoloģiju universitātes zinātnes un inženierzinātņu profesors pēdējo sešu gadu laikā. 'Ņemot vērā Lielā Barjerrifa ārkārtējo izmēru un daudzos draudus cilvēkiem, mēs vēlējāmies 'rīku', kas ļautu iestādēm samazināt manuālo izskaušanas programmu,' saka Dunbabins.

Ideja par botu radās pirms 14 gadiem. '2005. gadā es izstrādāju robotu, kas pierādīja, ka redzi var izmantot, lai ļautu robotam novērtēt savu atrašanās vietu rifā un izvairīties no šķēršļiem,' saka Danbabins.

Stāsts turpinās zem sludinājuma

Tomēr datortehnoloģijas vēl nebija pietiekami attīstītas, lai ļautu reāllaikā noteikt ērkšķu vainagu. Tas mainījās 2014. gadā, pateicoties progresam Deep Learning tehnoloģijā, kas ļāva Dunbabina komandai izveidot robotu, ko varētu ieprogrammēt, lai atklātu jūras zvaigzni un injicētu to ar žults sāļiem, vienlaikus darbojoties autonomi. Dažu nākamo gadu laikā viņi pilnveidoja prototipu, lai tas būtu mazāks, vieglāks un lētāks, lai galu galā varētu nodot ekspluatācijā robotu armiju.

2016. gadā RangerBot uzvarēja Google Impact Challenge Austrālija un apvienoja spēkus ar Great Barrier Reef Foundation, cenšoties paātrināt izstrādes procesu. Līdz 2018. gada beigām RangerBot pilnībā darbojās Lielajā Barjerrifā. 2019. gadā komanda spēja palielināt savas spējas, lai tā varētu palīdzēt arī koraļļu kāpuru atkārtotai sēšanai gar Lielo Barjerrifu un rifiem Filipīnās.

'[Mēs] esam tos integrējuši ar robotizētām laivām, lai vēl vairāk palielinātu to spēju nogādāt lielu daudzumu koraļļu kāpuru uz bojātiem rifiem,' saka Dunbabins.

Stāsts turpinās zem sludinājuma

Tomēr centieni nav bijuši bez izaicinājumiem.

No tehnoloģiskās puses viņiem ir bijušas problēmas panākt, lai robota redzes algoritmi darbotos reāllaikā, kad tas ir veicis zemūdens misiju, tāpēc var būt grūti to precīzi izsekot. Taču lielāks izaicinājums ir pašu ērkšķu vainaga jūraszvaigznes izvairīšanās.

Kad viņi visi ir sanākuši kopā, RangerBots ir priekšrocības, bet dienas laikā ērkšķu vainags mēdz paslēpties zem koraļļiem, kas apgrūtina botam tos redzēt un injicēt. 'Ir daži pētījumi, kas liecina, ka bērnu gultiņas ir vairāk pieejamas, lai barotu naktī, tāpēc mūsu plāns bija izmantot RangerBot gaismas, lai veiktu nakts darbības un, iespējams, vēl vairāk palielinātu tā lietderību,' saka Danbabins.

Stāsts turpinās zem sludinājuma

Lielais Barjerrifs ir neaizstājams dabas brīnums. Tās 3000 rifu sistēmas aptver vairāk nekā 214 000 jūdžu — aptuveni Jaunzēlandes lielumā — ir mājvieta vairāk nekā 1500 zivju sugas , 400 cieto koraļļu veidi un viena trešdaļa pasaules mīksto koraļļu. Tikai pēdējo 30 gadu laikā puse no koraļļiem ir zaudēta, galvenokārt balināšanas un ērkšķu vainaga uzliesmojumu dēļ.

Zinātnieki, piemēram, Dunbabins, cer, ka pētījumos tiks atrasts veids, kā kontrolēt jūras zvaigznes sērgas. Viņa centieni, kas joprojām tiek pētīti un tiek novērsti, ir izraisījuši dabas aizsardzības grupu interesi, kas apsver iespēju atbalstīt RangerBot armiju ražošanu. Viņš saka, ka tas varētu notikt nākamo 12 mēnešu laikā.

Zinātnieki sver radikālus pasākumus, lai glābtu koraļļus

Lielais Barjerrifs piedzīvo plašāko balināšanas notikumu, kāds reģistrēts

DC ūdenslīdēji palīdz cīnīties ar milzīgo koraļļu slepkavu