Para uma equipa de biรณlogos marinhos, avaliar a saรบde de milhares de metros quadrados de recifes de corais pode ser uma perspectiva assustadora โ mas uma digital A revoluรงรฃo estรก mudando isso, dizem os mergulhadores TIM LAMONT e RINDAH TALITHA VIDA da Universidade de Lancaster e TRIES BLANDINE RAZAK da Universidade IPB na Indonรฉsia
Muitas vezes temos que monitorar alguns dos mais ecossistemas biodiversos do planeta, e hรก um limite de tempo rigoroso devido ร s normas de seguranรงa associadas ao mergulho.
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Medir e classificar com precisรฃo atรฉ mesmo pequenas รกreas de recifes pode envolver passar muitas horas debaixo d'รกgua. E com milhรตes de recifes ao redor do mundo que precisam de monitoramento diante da iminรชncia ameaรงas ร sua existรชncia, a velocidade รฉ crรญtica.
Mas agora, um digital revoluรงรฃo para o monitoramento de recifes de corais pode estar em andamento, possibilitada por avanรงos recentes em tecnologia de cรขmeras e computaรงรฃo de baixo custo. Nosso novo estudo mostra como criar 3D computador modelos de recifes inteiros โ ร s vezes conhecidos como digital gรชmeos โ podem nos ajudar a monitorar esses preciosos ecossistemas de forma mais rรกpida, precisa e detalhada do que nunca.
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Trabalhamos em 17 locais de estudo na Indonรฉsia central โ alguns recifes estavam degradados, outros estavam saudรกveis โโou restaurados. Seguimos o mesmo protocolo em รกreas retangulares medindo 1,000 mยฒ em cada local, usando a tรฉcnica chamada โfotogrametriaโ para criar modelos 3D de cada habitat de recife.
Um de nรณs mergulhou e nadou 2m acima do coral para frente e para trรกs em um padrรฃo de "cortador de grama" em cada metro quadrado deste recife, enquanto carregava duas cรขmeras subaquรกticas programadas para tirar fotos do fundo do mar duas vezes por segundo. Em apenas meia hora, tiramos 10,000 fotos sobrepostas de alta resoluรงรฃo que cobriam toda a รกrea.
Computador de alto desempenho
Mais tarde, inicializamos um sistema de alto desempenho computador, e com a ajuda de especialistas de uma empresa de tecnologia cientรญfica subaquรกtica chamada Tritรดnia Cientรญfica, processamos essas imagens em representaรงรตes 3D precisas para cada um dos 17 locais. Os modelos resultantes superam os mรฉtodos tradicionais de monitoramento em velocidade, custo e capacidade de reproduzir consistentemente mediรงรตes precisas.
Nosso artigo de pesquisa aplica essa tรฉcnica para avaliar o sucesso do maior projeto de restauraรงรฃo de corais do mundo. Mars Coral Reef Projeto de Restauraรงรฃo estรก localizado na Ilha Bontosua, no Arquipรฉlago Spermonde, em Sulawesi do Sul, Indonรฉsia.
Nossas descobertas mostram que, quando bem administrados, os esforรงos de restauraรงรฃo de corais podem trazer de volta muitos elementos, incluindo a complexidade da estrutura dos recifes em grandes รกreas.
Ao comparar os modelos 3D, podemos ver o quรฃo complexa รฉ a estrutura da superfรญcie do recife de coral e medir seus detalhes em diferentes escalas โ esses aspectos seriam muito complicados para mergulhadores medirem com precisรฃo debaixo d'รกgua.
Em um anterior Estudo 2024, nossa equipe aplicou fotogrametria para medir as taxas de crescimento de corais no nรญvel de colรดnias individuais. Ao capturar modelos 3D detalhados antes e depois de um ano de crescimento, nรณs revelamos que recifes restaurados podem atingir taxas de crescimento comparรกveis โโร s de ecossistemas naturais saudรกveis.
Essa descoberta รฉ particularmente significativa, pois destaca o potencial dos recifes restaurados de se recuperarem e funcionarem de forma semelhante aos ambientes de recifes intocados.
Alรฉm dos recifes de corais
A fotogrametria estรก se tornando uma ferramenta amplamente adotada em vรกrios campos, tanto na terra e no oceano. Alรฉm dos recifes de corais, ele รฉ usado para monitorar florestas com drones, desenvolver modelos detalhados de planejamento arquitetรดnico e urbano e monitorar a erosรฃo do solo e mudanรงas na paisagem.
Em ambientes marinhos, a fotogrametria รฉ uma ferramenta poderosa para monitorar e medir mudanรงas ambientais como variaรงรตes na cobertura de corais, mudanรงas na diversidade de espรฉcies e alteraรงรตes na estrutura do recife. Tambรฉm tem sido usado para desenvolver mรฉtodos econรดmicos para medir a rugosidade do recife de corais (a irregularidade ou textura da superfรญcie do recife).
Maior rugosidade geralmente indica habitats mais complexos, que podem suportar uma variedade maior de vida marinha e refletir sistemas de recifes mais saudรกveis.
Alรฉm disso, ele mede a complexidade de diferentes formas e estruturas dentro do recife. Esses mรฉtodos fornecem linhas de base cruciais que ajudam cientistas como nรณs a rastrear mudanรงas ao longo do tempo e a projetar estratรฉgias de conservaรงรฃo eficazes.
Embora esse mรฉtodo seja mais barato e rรกpido que o trabalho de campo tradicional, ainda existem barreiras financeiras significativas.
Custos e treinamento
O equipamento e software necessรกrios podem variar de vรกrios milhares a dezenas de milhares de dรณlares, dependendo do equipamento e software especรญficos usados, e dominar essas tรฉcnicas leva tempo. Pode levar algum tempo atรฉ que esses mรฉtodos se tornem padrรฃo para a maioria dos biรณlogos de campo.
Alรฉm do monitoramento dos recifes de corais, a fotogrametria estรก sendo cada vez mais usada em realidade virtual e desenvolvimento de realidade aumentada, permitindo a criaรงรฃo de ambientes imersivos e realistas para educaรงรฃo, entretenimento e pesquisa.
Por exemplo, a agรชncia norte-americana National Oceanic & Atmospheric Administration realidade virtual de recife de coral oferece uma maneira envolvente de explorar recifes de corais por meio da realidade virtual.
No futuro, a fotogrametria pode revolucionar o monitoramento ambiental ao oferecer linhas de base e avaliaรงรตes mais rรกpidas e precisas de mudanรงas no ecossistema, como branqueamento de corais e mudanรงas na biodiversidade.
Espera-se que os avanรงos no aprendizado de mรกquina e na computaรงรฃo em nuvem automatizem e aprimorem ainda mais a fotogrametria, aumentando sua acessibilidade e escalabilidade e estabelecendo seu papel como uma ferramenta essencial na ciรชncia da conservaรงรฃo.
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Tim Lamont รฉ pesquisador associado em biologia marinha na Universidade Lancaster; RINDAH TALITHA VIDA รฉ um candidato a doutorado, Centro de Meio Ambiente, Universidade Lancaster e TENTA BLANDINE RAZAK รฉ pesquisador da Escola de Restauraรงรฃo de Recifes de Coral, Universidade do IPB
Este artigo foi republicado a partir de A Conversaรงรฃo sob uma licenรงa Creative Commons. Leia o artigo original.
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