Przez dziesięciolecia badanie kaszalotów (Physeter makrocephalus ) było logistycznym koszmarem dla biologów morskich. Zwierzęta te są mistrzami unikania, potrafią nurkować na głębokość od 400 do 1200 metrów i pokonywać trasy migracyjne o długości do 24 000 km rocznie. Tradycyjne metody badawcze, które polegają na fizycznym znakowaniu wielorybów, ogranicza krótki czas pracy baterii, zwykle od jednego do trzech dni. To krótkie okno zapewnia jedynie fragmentaryczny wgląd w ich życie, pozostawiając duże luki w naszym rozumieniu ich struktury społecznej i sposobów komunikacji.
Przełomowa technologia ma na celu wypełnienie tych luk. W ramach projektu CETI (Cetacean Translation Initiative) opracowano autonomiczny podwodny szybowiec wyposażony we wbudowaną sztuczną inteligencję, którego zadaniem jest śledzenie wokalizacji kaszalotów w czasie rzeczywistym bez zakłócania ich naturalnego zachowania. System ten, opisany w artykule opublikowanym w czasopiśmie Scientific Reports, stanowi znaczący postęp w dziedzinie minimalnie inwazyjnej biologii morskiej.
„Waymo z głębin morskich”
Kluczową innowacją jest zdolność szybowca do samodzielnego myślenia i reagowania pod wodą. Podczas gdy wszystkie podwodne szybowce są wyposażone w standardowy komputer nawigacyjny do sterowania ruchem, system CETI posiada dodatkowy wyspecjalizowany komputer, który pełni funkcję „pasażera tylnego siedzenia”. Ten wbudowany procesor, opracowany we współpracy z francuską firmą Alseamar zajmującą się robotyką morską, uruchamia algorytmy wykrywania, które natychmiast identyfikują kliknięcia kaszalotów i ich „kody” (charakterystyczne wzorce dźwiękowe).
„Dzięki nowemu szybowcowi znacznie rozszerzamy możliwości pasażera na tylnym siedzeniu, umożliwiając całkowitą zmianę misji (na przykład zmianę planów nurkowania)” – wyjaśnia Roe Dayamant, kierownik ds. akustyki podwodnej w projekcie CETI. „Umożliwia to w pełni autonomiczne sterowanie szybowcem w celu śledzenia wielorybów – po raz pierwszy w przypadku podwodnych szybowców, takich jak Waymo w podwodnym świecie”.
Ta autonomia jest kluczowa. Szybowiec wykorzystuje cztery specjalistyczne hydrofony do triangulacji źródła podwodnych dźwięków. Po wykryciu wieloryba sztuczna inteligencja dostosowuje kurs statku, aby utrzymać bliskość. Co kilka godzin po wyjściu na powierzchnię szybowiec przesyła dane za pośrednictwem komunikacji satelitarnej, kalibruje czujniki i otrzymuje zaktualizowane parametry misji przed ponownym nurkowaniem. Cykl ten pozwala na ciągły, długoterminowy monitoring, który wcześniej nie był możliwy.
Dlaczego to ma znaczenie: dekodowanie języka wielorybów
Możliwość słuchania pojedynczych wielorybów przez dłuższy czas otwiera nowe horyzonty badawcze. David Gruber, założyciel i prezes projektu CETI, zauważa, że technologia ta pozwala naukowcom obserwować złożoną dynamikę społeczną, na przykład sposób, w jaki potomki wielorybów uczą się dialektów specyficznych dla ich klanu.
W ramach projektu CETI prowadzone są obecnie badania terenowe na obszarze o wymiarach 19 na 19 km u wybrzeży Dominiki na Morzu Karaibskim. Tutaj badacze byli już świadkami porodów i zaczęli rozszyfrowywać „alfabet” kaszalotów. Jednak kaszaloty nie ograniczają się do małych obszarów. Rozszerzając monitorowanie poza ten pojedynczy region, naukowcy będą w stanie śledzić różnice w dialektach w poszczególnych basenach oceanicznych oraz w jaki sposób tworzą się sieci społeczne na dużych odległościach.
Cichy obserwator
Jednym z głównych wyzwań biologii morskiej jest równowaga między gromadzeniem danych a dobrostanem zwierząt. Tradycyjne statki badawcze mogą niepokoić wieloryby hałasem i swoją fizyczną obecnością. Podejście CETI priorytetowo traktuje minimalną interwencję. Szybowiec działa cicho i jest zaprogramowany tak, aby płynnie wznosić się i zmieniać pozycję po wykryciu wokalizacji, zamiast agresywnie gonić zwierzęta.
„W tym przypadku rozszerzamy to minimalnie inwazyjne podejście, stosując samobieżny podwodny szybowiec, który działa cicho i nie przeszkadza zwierzętom w mniejszym stopniu” – mówi Dayamant.
Metoda ta jest zgodna z szerszymi zmianami etycznymi w naukach o morzu, polegającymi na odchodzeniu od natrętnego znakowania na rzecz pasywnej, zdalnej obserwacji. Szanując prywatność wielorybów, badacze mogą gromadzić bardziej naturalne dane na temat ich zachowania i komunikacji.
Wniosek
Włączenie autonomiczności opartej na sztucznej inteligencji do podwodnych szybowców stanowi punkt zwrotny w badaniach nad waleniami. Zapewniając długoterminowe, nieinwazyjne śledzenie kaszalotów, technologia ta nie tylko poprawia jakość danych, ale także uwzględnia naturalne zachowanie zwierząt. W miarę jak systemy te stają się coraz bardziej zaawansowane, obiecują pogłębić naszą wiedzę na temat społeczności wielorybów i złożonych języków, których używają do nawigacji w głębokich oceanach.
