《英国国家海洋中心利用海洋机器人监测深海鲸鱼》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: mall
  • 发布时间:2018-01-05
  • 2017年夏天,11台自动海洋机器人被部署在奥克尼群岛西北部海域,目的是监测海洋哺乳动物和人为噪音污染,这是英国国家海洋中心(NOC)和政府、产业等16个组织联合开展的研究。NOC成功的在苏格兰北部深海用海洋机器人监测到了鲸鱼和海豚以及其声音记录。

    海洋机器人阵列由8艘水下滑翔机和3艘无人水上机器人组成,在水深超过1000米的法罗—舍得兰群岛海峡巡视了200多公里,进行了2周的监测,操作人员通过卫星对机器人进行遥控操作。海洋机器人除了监测海洋噪声之外,还收集海洋温度、盐度、潮汐流、浮游生物丰度、天气和海浪等高质量环境数据。NOC的负责人指出,该项研究是英国在近海部署的最大海洋机器人阵列,收集了大量有用数据,包括几种海洋哺乳动物的声音信息。这些数据可以帮助确定生物多样性的热点地区,并且评估噪声污染对海洋动物的潜在影响。

    研究人员对收集到的声音信息进行了分析,至少发现4种海洋哺乳动物,其中包括能发出类似金属点击声的抹香鲸、具有特殊口哨声音的领航鲸,还有世界第二大动物的长须鲸以及少量的海豚。噪音污染包括船舶发动机声音以及地震勘测仪的声音等。研究表明机器人可以有效的监测海洋声音信息,特别是记录到抹香鲸的信息,分析显示记录的抹香鲸可能长达12米,还发现一群领航鲸在水下滑翔机周围停留了近几个小时。

    英国公司ASV Global与NOC合作开发的C-Enduro号是一艘海上机器人,在法罗—舍得兰海峡巡视超过850公里,是迄今为止航程最长的监测任务。它除了监测声音信息之外,还每隔一分钟将安装在桅杆上的摄像机收集的照片通过卫星发回NOC的控制室。

    这些海洋机器人试验正在向研究组合作伙伴展示了这一新技术的潜在应用,这些机器人比有人操作设备便宜、安静、污染更少,因此是长期海洋环境监测的理想选择。最新的研究展示了海洋机器人可以作为人类在海洋中的眼睛和耳朵,提供有关海洋生物和人类活动的实时数据。

    (鲁景亮 编译)

  • 原文来源:http://noc.ac.uk/news/marine-robots-detect-whales-deep-ocean
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    • 英国国家海洋中心 英国国家海洋中心致力于通过长期的全球和区域性多学科研究,提升对海洋系统的认识能力,推动海洋数据和信息设备以及大型设施(科考船、重要海洋仪器)的高效管理,为英国科学界提供服务,关注国内外海洋事务,重视发展海洋技术(船舶、海洋机器人和卫星遥感技术等),构建全方位的自动观测网络。物流海洋学相关研究领域网址: http://noc.ac.uk/science/research-areas/marine-physics-ocean-climate。 与物流海洋相关的研究小组包括: (1)海洋物理和海洋气候研究组和海洋地球科学组,主要开展近海研究、大气与海洋研究、海底研究和海冰研究等。具体研究内容包括:①近海研究:通过大规模的观测项目,开展英国大陆架海域变化情况的观测。并对“整体系统陆架海数值模型”(whole -system shelf sea numerical models)进行验证,该模型模拟流体动力学、沉积物输送和生态系统。②大气与海洋研究:主要开展热量、气体(水汽和二氧化碳)和能量在海洋表面的传输机理。研究海浪的波长、波高以及海浪的破碎在传输过程中的作用。 (2)海洋物理和海洋气候研究组,主要开展海洋长期持续观测以及海洋模型研发,研究海洋对气候变化的响应,预测未来几十年甚至几百年海洋变化。包括:海平面变化的原因和全球和区域海平面变化的机制;利用观测数据和海洋环流模型,研究目前的海洋环流的运行机制,预测气候变暖背景下的海洋环流变化;极地地区的变暖对全球海洋环流、海冰范围和极地海洋生态系统的影响。
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    • 科学家们认为,对海底死火山周围生物模式的新见解可为保护海洋生态系统免受人类活动(如拖网捕捞、深海采矿等)的影响提供信息。该结果已于《自然科学报告》(Nature Scientific Reports)发表,提出海洋生物群落的结构取决于海底深度和小尺度特征。 英国国家海洋中心(NOC)和南安普敦大学的博士生Lissette Victorero说:“文章中使用的研究方法之前主要用于调查陆地生态系统。然而,我发现这种方法可以确定海山上独特的生物群落,进而明确需要保护的区域。因此,这可以成为保护和管理海洋生态系统的有力工具,比如监测拖网和未来采矿对深海生物多样性的影响。” 深海死火山或海山是生物多样性的热点地区,拥有大量的珊瑚、海绵群落以及丰富的鱼类。这项研究使用水下机器人(ROV)收集了深达3公里的视频。研究人员通过视频资料确定了赤道-大西洋海域安南海山表面的生物数量超过3万种,其中包括壮观的冷水珊瑚群。 科学家们利用统计模型来区分生物群落变化的结构和驱动这些模式的原因。他们发现,生物群落结构受到海底小尺度变化的控制,海洋生物群落之间的主要区别在于物种的种类,而非数量。因此,任何改变海底的人类活动,如深海采矿等,都可能对海山周围的海洋生物群落产生巨大影响。“我对这个结果感到特别兴奋,因为海山的研究实在太少了,现在我们可以调查这些模式是否适用于其他海山和地区,并继续在当地和区域性的深海生物多样性模式间形成联系。”Lissette继续说道。 研究人员还发现,动物会集中聚集在某些地区,或者作为一个物种的群集,或者作为不同物种的密集群体。这些发现可以为防止人类活动破坏重要海洋生物群落提供有力证据。 (刘雪雁 编译) 原文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-018-22296-8