Тысячи гражданских учёных помогают исследователям картографировать леса водорослей

Ламинариевые леса растут вдоль побережий по всему миру, в основном скрытые от глаз. Как и тропические леса, они являются одними из важнейших экосистем планеты: красивыми, но хрупкими местами обитания для широкого спектра видов растений и животных.

Учёные полагают, что этим лесам угрожает изменение климата. Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и семи других университетов получили улучшенный инструмент для отслеживания этих изменяющихся экосистем, крупнейшая из которых достигает около 5 миль в длину.

При новом финансировании от NASA команда недавно перезапустила сайт Floating Forests, который позволяет волонтёрам-гражданским учёным просматривать сотни тысяч спутниковых снимков в поисках мест, где верхушки лесов водорослей видны на поверхности океана.

Оригинальный сайт был запущен в 2014 году, и к началу декабря 2017 года его более 7000 пользователей просмотрели около 700 000 спутниковых изображений. Новая версия, запущенная 13 декабря, имеет улучшенные фильтры изображений и усиленный цветовой контраст, что позволит получать меньше фотографий без водорослей и облегчит их идентификацию.

Как работает проект

• Если гражданский учёный видит на снимке признаки леса водорослей, это изображение показывают ещё 15 пользователям для проверки и точного обведения контура полога.
• Если четыре разных пользователя просматривают изображение и не видят водорослей, оно исключается из набора данных.

Научная основа и значение

Профессор географии UCLA Кайл Кавано отметил, что цель проекта — отслеживать глобальные тенденции в распространении лесов гигантских водорослей и выявлять регионы со значительным сокращением их популяции. Эти леса являются «инженерами экосистем», обеспечивая пищу и среду обитания для невероятно разнообразных прибрежных сообществ, но при этом очень чувствительны к изменениям климатических и экологических условий.

Традиционное картографирование с помощью дайверов давало лишь моментальные снимки ограниченных участков. Для получения полной картины и долгосрочного мониторинга Кавано использовал данные программы NASA Landsat, которая с 1970-х годов делает снимки всей Земли каждые 16 дней. Спутники Landsat собирают данные в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Поскольку вода поглощает много ближнего инфракрасного излучения, а растения его отражают, полог леса водорослей чётко выделяется на снимках.

Уже достигнутые результаты

Пользователи Floating Forests уже помогли:

• Составить карту лесов водорослей вдоль всего побережья Калифорнии с 1984 по 2011 год. Один из пользователей обнаружил ранее неизвестное крупное скопление водорослей на подводной горе Кортес-Бэнк в 100 милях от Сан-Диего.
• Картографировать большую часть побережья Тасмании (Австралия) за тот же период, получив доказательства негативного влияния изменения климата на местные леса.

Обновлённая платформа также упрощает добавление новых регионов для изучения. Одно из новейших дополнений — 5000 изображений вод вокруг Фолклендских островов у побережья Южной Америки. Как отметил профессор биологии Университета Массачусетса в Бостоне Джарретт Бёрнс, ламинариевые леса являются основой прибрежной экосистемы этого региона, служа местом размножения (например, для кальмаров) и источником «плотов» из водорослей, которые могут переносить виды по субантарктическим океанам.