Дроны предлагают более эффективный способ мониторинга жизненно важных устричных рифов

В начале 2021 года дрон, пролетая на высоте 100 футов над водами Мексиканского залива со скоростью 13 миль в час и испуская 700 000 лазерных импульсов в секунду, обследовал устричный риф у побережья Биг-Бенд в западной Флориде. Через несколько минут дрон приземлился на берегу, и с помощью компьютерной обработки в лаборатории операторы получили ответ на ключевой вопрос: в каком состоянии находятся эти рифы?

Устричные рифы вдоль побережья Мексиканского залива и Атлантического океана в США — важные источники пищи, рабочих мест, среды обитания, защиты берегов и очистки воды — переживают резкий спад из-за чрезмерного вылова и экологических стрессов. Однако выявление рифов, находящихся под угрозой коллапса, с помощью традиционных методов может быть трудоемким и непрактичным.

Решение — дрон.

«За то время, которое требуется человеку для измерения всего одного или двух квадратных метров рифа, дрон может обследовать всю рифовую структуру», — сказал Майкл Эсприелла, постдокторант Университета Флориды.

Новое исследование Эсприеллы и его коллег из UF показывает, что цифровая модель рельефа, созданная с помощью лидара на дроне (испускающего быстрые лазерные импульсы для измерения расстояния), может точно определить состояние устричного рифа с гораздо меньшими затратами времени и труда, чем старомодные ручные обследования.

Это означает, что можно быстрее обследовать больше рифов, давая управляющим ресурсами шанс вмешаться до исчезновения рифа.

«Эти обследования с дронов могут иметь большую ценность для выявления ранних признаков деградации, — сказал Эсприелла. — При достаточном количестве обследований рифов по всему штату менеджеры могли бы глубже изучить конкретные ситуации и, надеюсь, предотвратить более масштабные коллапсы».

Такие коллапсы устричных банок уже приводили к закрытию промыслов, как, например, в заливе Апалачикола во Флориде. В 2020 году штат приостановил весь вылов устриц на пять лет, пытаясь обратить ущерб вспять.

В течение многих лет Эсприелла и его команда пытались разработать лучший способ измерения состояния этих устричных рифов. Один из распространенных традиционных методов предполагает хождение по рифам во время отлива и установку квадратной сетки на участке рифа. Затем человек вручную подсчитывает, сколько живых устриц находится на этом одном квадратном метре. Это может занять более десяти минут и охватывает лишь крошечную часть рифа.

Поскольку облет всего рифа дроном занимает примерно столько же времени, сколько один ручной подсчет, этот метод гораздо эффективнее. Затем программное обеспечение создает трехмерную модель рифа на основе лидарного сканирования. В своей последней работе группа Эсприеллы обнаружила, что объем рифа хорошо коррелирует с ручными подсчетами устриц.

«Соотношение объема к площади лучше всего соответствовало экологическим паттернам и процессам, — сказал Эсприелла. — Устрицы часто ориентируются скоплениями. Я думаю, есть потенциал для более глубокого изучения того, как объем, полученный из этих моделей, может это количественно оценить».