Десятками років вивчення кашалотів (Physeter macrocephalus) являло собою логістичний кошмар для морських біологів. Ці тварини – майстри ухилення, здатні пірнати на глибину від 400 до 1200 метрів та щорічно долати міграційні шляхи завдовжки до 24 000 км. Традиційні методи досліджень, засновані на встановленні фізичних тегів на тіла китів, обмежені коротким терміном роботи батарейок, що зазвичай становить лише від одного до трьох днів. Це коротке вікно дає лише фрагментарне уявлення про їхнє життя, залишаючи великі прогалини у нашому розумінні їхньої соціальної структури та способів комунікації.
Проривна технологія має заповнити ці прогалини. Проект CETI (Ініціатива перекладу китоподібних) розробив автономний підводний глайдер, оснащений вбудованим штучним інтелектом, який призначений для відстеження вокалізацій кашалотів у реальному часі, не порушуючи їхньої природної поведінки. Описана у статті, опублікованій у журналі Scientific Reports, ця система є значним кроком уперед в області мінімально інвазивної морської біології.
«Waymo морських глибин»
Ключова інновація полягає у здатності глайдера самостійно мислити та реагувати під водою. Хоча всі підводні глайдери оснащені стандартним навігаційним комп’ютером для керування рухом, система CETI має додатковий спеціалізований комп’ютер, який виступає як «пасажир на задньому сидінні». Розроблений у співпраці з французькою компанією Alseamar, що займається морською робототехнікою, цей бортовий процесор запускає алгоритми виявлення, які миттєво ідентифікують клацання кашалотів та їх «коди» (характерні звукові патерни).
«З новим глайдером ми значно розширюємо можливості «пасажира на задньому сидінні», дозволяючи вносити повні зміни до місії (наприклад, змінювати плани занурень)», — пояснює Роє Даямант, керівник напряму підводної акустики у проекті CETI. “Це забезпечує повністю автономне управління глайдером для відстеження китів – що є першим випадком для підводних глайдерів, немов Waymo підводного світу”.
Ця автономність має критичне значення. Глайдер використовує чотири спеціалізовані гідрофони для тріангуляції джерела підводних звуків. Як тільки кит виявлено, ІІ коригує курс апарату, щоб підтримувати близькість. Кожні кілька годин, виходячи на поверхню, глайдер передає дані супутникового зв’язку, калібрує сенсори і отримує оновлені параметри місії перед новим зануренням. Цей цикл дозволяє здійснювати безперервний довгостроковий моніторинг, який раніше був неможливим.
Чому це важливо: розшифровка мови китів
Можливість слухати окремих китів упродовж тривалого часу відкриває нові горизонти для досліджень. Девід Грубер, засновник і президент проекту CETI, зазначає, що ця технологія дозволяє вченим спостерігати за складними соціальними динаміками, такими як те, як кити-відростки навчаються діалектам, специфічним для їхнього клану.
В даний час проект CETI проводить польові дослідження в районі площею 19 на 19 км біля узбережжя Домініки в Карибському морі. Тут дослідники вже стали свідками пологів та почали розшифровувати «алфавіт» кашалотів. Проте кашалоти не обмежені невеликими зонами. Розширюючи можливості моніторингу за межі цього регіону, вчені зможуть відстежувати, як діалекти варіюються в різних океанічних басейнах і як соціальні мережі формуються на великих відстанях.
Тихий спостерігач
Однією з основних проблем морської біології є баланс між збором даних та благополуччям тварин. Традиційні дослідницькі судна можуть турбувати китів шумом та своєю фізичною присутністю. Підхід CETI робить пріоритетом мінімальне втручання. Глайдер працює тихо і запрограмований на плавне спливання та зміну позиції після виявлення вокалізацій, а не на агресивне переслідування тварин.
«Тут ми розширюємо цей мінімально інвазивний підхід, використовуючи самоврядний підводний глайдер, який працює тихо і з меншим занепокоєнням для тварин», — каже Даямант.
Цей метод відповідає ширшим етичним зрушень у морській науці, переходячи від нав’язливої установки тегів до пасивного віддаленого спостереження. Поважаючи особистий простір китів, дослідники можуть збирати більш природні дані про їхню поведінку та комунікацію.
Висновок
Інтеграція автономності на базі ІІ у підводні глайдери знаменує поворотний момент для досліджень китоподібних. Забезпечуючи довгострокове неінвазивне відстеження кашалотів, ця технологія не лише покращує якість даних, а й поважає природну поведінку тварин. У міру того, як ці системи стають досконалішими, вони обіцяють поглибити наше розуміння китових товариств та складних мов, які вони використовують для навігації у глибинах океану.
