Mokslas ir technologijos, galinčios padėti išsaugoti vandenyną

Susijęs su Esri

Čia, Žemėje, turime išsamesnius Marso žemėlapius nei savo vandenyno, ir tai yra problema. Didelė jėga, padedanti išgyventi klimato kaitą, vandenynas sugeria 90 % šilumos, kurią sukelia išmetamų teršalų, ir sukuria 50 % deguonies, kuriuo kvėpuojame. Už tiek daug mūsų saugos ir gerovės aspektų turime dėkoti vandenynui, sako Dawn Wright, okeanografė ir vyriausioji geografinės informacijos sistemos (GIS) tiekėjo Esri mokslininkė, kuri pažymi, kad vandenynas taip pat teikia atsinaujinančios energijos, pagrindinio maisto šaltinio. ir ne tik laivų, bet ir povandeninių interneto kabelių transportavimo koridorius.

Dabar to paties tipo išmanieji žemėlapiai ir geoerdvinė technologija, vadovaujanti kosmoso tyrinėjimams, padeda siekti geriau suprasti ir apsaugoti mūsų vandenyną. Pirmą kartą mūsų žinios apie vandenyną gali priartėti prie mūsų žinių apie žemę, sako Wrightas. Mes galime paversti nežinomą gilumą žinomu gilumu.

GIS – vietos žvalgybos technologijos, kurias įmonės ir vyriausybės naudoja viskam – nuo ​​rizikos mažinimo iki reagavimo į krizę, rinkos analizės iki veiklos efektyvumo – taip pat taikoma vandenynui. Logika paprasta: vandenynas palaiko tvarią planetą ir ekonomiką, o duomenų turtingi žemėlapiai gali palaikyti tvarų vandenyną.

Dawn Wright, okeanografas ir vyriausiasis Esri mokslininkas

„Daugybė gražių duomenų“

Daugiau nei 80 % vandenyno dugno lieka nepastebėta, tačiau išsamūs vandenynų žemėlapiai bus būtini siekiant išspręsti perteklinės žvejybos, buveinių naikinimo, taršos ir biologinės įvairovės nykimo problemas. Lengva ir šiuo metu klišė sakyti, kad gelbėkime vandenyną, tačiau duomenimis pagrįstas žemėlapis verčia žmones suprasti, kodėl vandenyną reikia taupyti, nuo ko pradėti ir ką reikia padaryti. Matyti vandenyną jo tikruoju gyliu ir sudėtingumu yra būtent tai, ko mums reikia, jei tikimės sumažinti pavojų, kad jūros ištekliai bus labai pažeisti arba išeikvoti, sako Wrightas.

Nuo jo išleidimo 2017 m pirmasis pasaulyje 3D vandenyno žemėlapis paskatino su vandenynu susijusių duomenų ir tvarumo sprendimų inovacijų revoliuciją. 3D skaitmeninis vandenyno žemėlapis suskirsto pasaulines vandens mases į 37 skirtingus tūrinius regionus, vadinamus ekologiniais jūrų vienetais, kuriuos apibrėžia ekosistemos sveikatos ir atsigavimo veiksniai: temperatūra, druskingumas, deguonies ir maistinių medžiagų lygis. Mokslininkai, aplinkosaugos vadybininkai, žvejai ir siuntėjai bei piliečiai mokslininkai gali naudoti žemėlapį virtualiai naršydami ir tyrinėdami vandenyną.

Tai, kas leidžia sukurti 3D pasaulio vandenyno žemėlapį, yra įmonės technologija, galinti rinkti ir apdoroti didžiulio kiekio ir įvairovės duomenis. Ir pakeliui yra daugiau duomenų. Visa ši jūrų robotikos idėja yra viena iš didžiausių vandenyno ateities vizijų, sako Wright. Robotika, jutikliai ir kiti instrumentai sukuria daugybę gražių duomenų.

Surinkus duomenų kiekius, jie patenka į GIS, kur jie tvarkomi ir apdorojami naudojant dirbtinį intelektą (AI), kad būtų galima greitai identifikuoti ir klasifikuoti informaciją. GIS, dažnai vadinama vietos žvalgyba, išvestis gaunama kaip išmanieji žemėlapiai, erdvinė analizė ir realaus laiko prietaisų skydeliai – tokie patys, kaip praėjusiais metais visame pasaulyje, siekiant sekti ir analizuoti koronaviruso pandemiją. Šie GIS valdomi interaktyvūs duomenų vizualizavimo įrankiai suteikia aiškumo net sudėtingiausioms problemoms ir padeda priimti politikos ir komercinius sprendimus, pagrįstus tvirtu supratimu, kas vyksta dabar ir kas bus toliau.

Mes netgi galime numatyti, ką duomenys mums pasakys 2030 m., aiškina Wright. Kiek šilta Floridos pakrantė bus 2050 m.? Ar ta temperatūra sunaikins jūros žolę toje vietovėje? Ar dėl tokių temperatūrų aplink Tampą kils raudonas potvynis, kuris bus toks toksiškas, kad sunaikins visą žuvininkystę?

„Vandenynas yra pažeidžiamas“

Havajų salose užaugęs ir Amerikos Samoa dirbęs Wrightas vandenyną supranta kaip šventą vietą. Ši nuotaika vadovaujasi jos darbu su kolegomis mokslininkais, vyriausybės vadovais ir verslo vadovais. Noriu, kad žmonės suprastų, jog vandenynas yra pažeidžiamas, sako Wrightas. Tai, ką šiuo metu darome vandenynui, turi didžiulių pasekmių. Mūsų kasdieniai orai ir ilgalaikis klimatas visiškai priklauso nuo vandenyno.

Wright nuomone, saugomų jūrų teritorijų, tokių kaip Kuko salų jūrų parkas prie Naujosios Zelandijos ir Papahānaumokuākea jūrų nacionalinis paminklas JAV, sukūrimas ir įgyvendinimas yra vandenyno apsaugos pergalė. Iki šiol tik 7 % vandenyno buvo pažymėti kaip saugomi, palyginti su 15 % sausumos. Nors šiuose parkuose ar rezervatuose saugoma apie 7 % vandenyno, mažiau nei pusė iš jų yra teritorija, kurioje negalima žvejoti, žvejoti koralų ar gražių uolų, aiškina Wrightas. Taigi, mūsų laukia ilgas, ilgas, ilgas kelias.

Ekologinius jūrų vienetus sudaro maždaug 52 milijonai pasaulinių vandenynų matavimų, kurie buvo surinkti per 50 metų ir suteikia 3D pasaulio vandenynų vaizdą.

Saugomos teritorijos, nuspėjamieji žemėlapiai ir mokslininkų prašymai tikrai daro įtaką įmonių ir politikos sprendimams. Pridėkite prie to didėjančią klimato riziką ir visuotinį spaudimą imtis socialinės atsakomybės. Šios paskatos ir reaguoti reikalingos GIS priemonės skatina lyderius įgyvendinti naujas iniciatyvas.

Pavyzdžiui, laivybos kompanijos stengiasi sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą efektyvesnių laivų projektavimas , žingsnis, kuris skatina tvarumą ir mažina verslo išlaidas. Tokios pramonės šakos, kaip mažmeninė prekyba ir gamyba, išleidžia žiedinės ekonomikos principais po to, kai produktas buvo pradėtas naudoti, atgauti arba perdirbti medžiagas. Akvakultūros įmonės yra pasirenkant geriausias vietas atsakingai žuvų auginimui padėti sumažinti pernelyg didelę žvejybą, skatinti vandens ekosistemų atkūrimą ir atkurti nykstančias rūšis.

Tokios pastangos veda mus link tvaraus vandenyno, taigi ir tvarios planetos, vizijos. Nors Wrightas įsitikinęs, kad turi tiek daug pažangių technologijų – tai puikus metas sudaryti žemėlapius – mažiau aišku, ar mokslininkų, vyriausybių ir įmonių atliekamo darbo pakaks, ar pakankamai greitai perduos rezultatus.

„Vandenynas nėra per didelis, kad žlugtų“

Susirūpinusios dėl didėjančios grėsmės vandenynui, Jungtinės Tautos paskelbė 2021–2030 m. vandenyno mokslo tvariam vystymuisi dešimtmečiu. Tai panašu į Paryžiaus klimato susitarimą dėl vandenyno, sako Wright. Man tai yra mėnulis... turėti kažką tokio, skirto visiems – vyriausybėms, universitetams, ne pelno organizacijoms – tai tikrai didelis postūmis.

Nemažai svarbių vandenynų žemėlapių sudarymo projektų jau yra įvairiuose kūrimo ir vykdymo etapuose. Pavyzdžiui, 2030 m. jūros dugnas kelia ambicingą tikslą iki 2030 m. sudaryti viso vandenyno dugno žemėlapį. Biologinės įvairovės svarbos žemėlapyje pateikiami daugiau nei 2 200 gretimose Jungtinėse Valstijose esančios rizikos rūšių buveinių modeliai, kuriuose pateikiami AI prognozavimo sluoksniai, pagrįsti rūšių gyvybingumu. plėtros planus ir aplinkos veiksnius. O Vandenyno sveikatos indeksas kasmet vertina vandenynų sveikatą, atsižvelgdamas į socialinę, ekologinę ir ekonominę naudą, kad paspartintų vandenynų politikos pažangą.

Tokie projektai padės socialiai atsakingoms įmonėms (kurioms verslo galimybes atitinkančius tvarumo sprendimus) siekti pelno išsaugant vandenyną. Jų darbas dažnai sukasi apie sudėtingus ir realaus laiko duomenis, saugomus ir apdorojamus naudojant GIS bei pateikiamus išmaniuosiuose žemėlapiuose ir duomenų vizualizacijose su GIS. Vietos informacija padeda įmonėms, ypač laivybos, energetikos, logistikos ir žvejybos pramonei, atsakyti į tokius klausimus:

• Kur vėjo jėgainės jūroje turėtų mažiausiai įtakos verslinei žvejybai?
• Kur turėtų eiti naujas transatlantinis povandeninis ryšių kabelis, kad būtų išvengta trukdžių šukučių guoliams, retoms giliavandenių koralų buveinėms ar smėlio gavybos vietovėms, reikalingoms paplūdimio atkūrimui?
• Kur yra tinkamos vietos laivams plaukioti per Arktį (dabar, kai jis nebėra padengtas ledu ištisus metus), kad būtų sumažintas poveikis jautrioms ekosistemoms?

Pasauliui pamažu išbristi iš pandemijos ir įžengus į Jungtinių Tautų tvaraus vystymosi vandenyno mokslo dešimtmetį, jis gali tai padaryti žinodamas, kad įmonės, mokslininkai ir politikos formuotojai turi galią priimti protingesnius sprendimus žmonėms ir planetai.

Šie pasirinkimai bus grindžiami išsamiais duomenimis apie vandenyną, svarbios informacijos žemėlapių technologiją ir supratimą, kaip, kada ir kur įsikišti. Laiku priims tvarumo sprendimus. Pasirodo, vandenynas nėra per didelis, kad žlugtų, sako Wrightas. Geros naujienos yra tai, kad jis taip pat nėra per didelis, kad būtų galima taisyti.

Šį turinį sukūrė „Insights“, „MIT Technology Review“ tinkinto turinio dalis. Ją parašė ne „MIT Technology Review“ redakcija.

paslėpti