Могут ли данные спасти дельфинов? Как учёные используют данные NASA для изучения связи между солнечными бурями и выбросами животных на берег

Новое исследование, проведённое в сотрудничестве учёных NASA и морских биологов, предполагает, что космическая погода не является основной причиной массовых выбросов китообразных (дельфинов, китов и морских свиней) на берег. Однако учёные считают, что геомагнитные условия могут быть частью сложного набора факторов. Сейчас команда расширяет исследование, привлекая других учёных и дополнительные данные, чтобы в будущем, возможно, научиться предсказывать такие события.

Поиск связей в данных

Массовые выбросы происходят по всему миру и могут затрагивать от трёх до нескольких сотен животных за одно событие. Основные "горячие точки" — Новая Зеландия, Австралия и мыс Код в Массачусетсе (США), для которых характерны отлогие пляжи и мелкозернистые осадки.

Исследование было инициировано морским биологом Десрей Риб (BOEM) после презентации специалиста NASA по космической погоде Антти Пулккинена в 2015 году. Команда, включавшая также Международный фонд защиты животных (IFAW), сначала сосредоточилась на данных с мыса Код за почти 20 лет.

Учёные проверяли гипотезу, что китообразные, которые, как считается, используют магнитное поле Земли для навигации, могут сбиваться с пути из-за его возмущений во время мощных солнечных бурь (выбросов корональной массы, CME). Они искали корреляции между каждым случаем выброса и данными о космической погоде в тот день, а также со сдвигом по времени.

Результат: Анализ не выявил чёткой причинно-следственной связи между геомагнитной активностью и выбросами на мысе Код. "Мы не нашли "улик", указывающих, что космическая погода — основной драйвер", — сказал Антти Пулккинен. — Но есть ощущение, что геомагнитные условия могут быть частью "коктейля" способствующих факторов".

Расширение поиска

Команда решила расширить анализ, включив дополнительные океанографические и атмосферные данные:

• Миссии NASA: Terra, SeaWIFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor), Global Precipitation Measurement.
• Миссия NOAA: GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite).

Цель — изучить комплекс условий, которые могут влиять на поведение китообразных: течения, ветры, температура поверхности моря, цвет океана (отражающий изменения в пищевой цепи).

"Впервые мы накладываем друг на друга огромные наборы данных для изучения этой проблемы. Возможно, мы обнаружим "идеальный шторм" условий, ведущий к выбросу", — говорит Кэти Мур (IFAW).

Статистики команды строят модели, чтобы проверить правдоподобность найденных объяснений. Они удаляют небольшую часть данных, и если модель может точно воспроизвести недостающие фрагменты, это указывает на верный путь.

Перспективы

Хотя основное внимание уделяется мысу Код, исследование имеет значение для предотвращения выбросов по всему миру. Команда закладывает основу для будущих исследований, разрабатывая методы хранения и анализа множественных наборов данных. Они планируют создать инструмент с открытым исходным кодом для глобального сотрудничества учёных.

"В прошлые десятилетия учёные часто работали изолированно... Это захватывающее исследование объединяет удивительных людей с разным опытом, чтобы ответить на вопрос, имеющий далеко идущие последствия", — отметила Десрей Риб.

Кэти Мур надеется, что однажды у них появится прогностическая модель, которая позволит спасать больше животных. Пока же команда продолжает изучать слои данных в поисках взаимодействий и закономерностей.