La innovadora tecnología submarina transforma la investigación y la conservación portuarias

Por Ashley Townes, Becaria Keystone de Washington SEA Grant

Imagínese caminando por un museo y, de repente, se encuentra de pie frente a una pintura que representa un vasto mundo submarino repleto de vida acuática. Estudia las pinceladas y los colores, y el ojo de su mente comienza a completar los detalles, creando una rica experiencia tridimensional. Del mismo modo, las cámaras de 360 ​​grados y los pequeños vehículos submarinos operados a distancia (ROV) pueden transportarnos a las profundidades del océano, donde podemos observar la vida marina en sus hábitats naturales. Con sus lentes gran angular y tecnología avanzada, estas herramientas capturan cada detalle, brindando una experiencia inmersiva bajo el agua que puede llevarnos a nuevos mundos y brindarnos una vista impresionante e inspiradora.

Estas herramientas innovadoras están cambiando la forma en que el Puerto y sus socios estudian el entorno marino, reducen las emisiones de carbono y preservan el hábitat en nuestra región. Conozca cómo esta tecnología está transformando la investigación y la conservación en el Puerto.

Bucear en las profundidades del océano siempre ha sido una perspectiva intrigante para exploradores y científicos. Sin embargo, esto no está exento de desafíos. Ahí es donde entran en juego los pequeños vehículos submarinos operados a distancia (ROV). Introducidos en el mercado en la década de 1980, estas máquinas sumergibles han recorrido un largo camino desde su creación. Su diseño ha evolucionado para ofrecer una solución integral y rentable para la inspección y el control de entornos acuáticos.

¿Qué son los ROV pequeños? Son sistemas robóticos controlados a distancia que permiten a los operadores en la superficie explorar, observar y estudiar el mundo submarino de forma no invasiva. Estos pequeños ROV están equipados con cámaras, luces y otros instrumentos científicos que permiten a los investigadores capturar imágenes y videos de alta calidad de la vida marina y los hábitats submarinos. Además, estos instrumentos se pueden intercambiar según las necesidades del usuario.

Pero los ROV pequeños no son solo para científicos e investigadores. ¡Cualquiera puede usarlos para hacer turismo en el mundo submarino! Estos pequeños ROV vienen en una variedad de tamaños, desde unidades portátiles que pueden ser operadas por una sola persona hasta vehículos más grandes que requieren un equipo de operadores. Las posibilidades son infinitas con estos pequeños ROV submarinos.

Las cámaras de 360 ​​grados capturan imágenes y videos desde todos los ángulos, creando una imagen o video panorámico sin interrupciones que da como resultado una imagen fija o un clip cohesivo. El resultado es una experiencia de visualización interactiva, que se puede disfrutar en una computadora, un dispositivo móvil o un casco de realidad virtual. Si bien el uso de cámaras de 360 ​​grados para la investigación marina y la evaluación de hábitats es una idea relativamente nueva, es muy prometedora para mejorar los estudios de observación y la recopilación de datos. ¡Imagínese poder capturar un bosque de algas marinas completo o un banco de peces que se mueven de un hábitat a otro en una instantánea o un clip cohesivo! Con una cámara de 360 ​​grados, los investigadores pueden estudiar la vida marina de una manera más completa e inmersiva que nunca.

La combinación de cámaras de 360 ​​grados y ROV en miniatura tiene el potencial de crear imágenes y videos de alta calidad para fines de vigilancia y vigilancia acuática. Esto es especialmente útil cuando se trata de monitorear especies en movimiento en el agua y evaluar las condiciones del hábitat. Además de capturar imágenes y videos, las cámaras de 360 ​​grados y los ROV pequeños también pueden equiparse con sensores que miden la calidad del agua y otros factores ambientales. Estos datos se pueden utilizar para monitorear cambios en el medio ambiente e identificar amenazas potenciales para el ecosistema.

El Puerto de Seattle está trabajando en varias iniciativas de investigación para comprender mejor el entorno cercano a la costa. Los bosques de algas brindan sustento, refugio y santuario a una gran variedad de peces, aves y mamíferos marinos. También absorben activamente el carbono atmosférico, ofreciendo potencialmente protección contra los efectos nocivos de la acidificación de los océanos. En 2022, el Puerto de Seattle y el Acuario de Seattle colaboraron para mapear, monitorear y comprender la distribución de los lechos urbanos de algas marinas (Nereocystis luetkeana) que bordean el paseo marítimo de Elliott Bay y los canales este y oeste del puerto de Seattle. Los objetivos de la investigación incluyen:

El Acuario de Seattle utiliza tecnología de vanguardia de pequeños ROV para recopilar datos sobre la distribución y las condiciones de las algas marinas, así como sobre el sotobosque y las comunidades de algas que florecen junto a ellas. "Nereo", el ROV del Acuario, está armado con una serie sofisticada de sensores y cámaras, y se navega con un controlador de juegos. Las imágenes capturadas por esta tecnología utilizan inteligencia artificial (IA) para identificar especies acuáticas, como peces, cangrejos de algas marinas y contar la densidad de las algas marinas.

Durante el invierno de 2022, el Puerto de Seattle y el Acuario de Seattle unieron fuerzas para construir una versión actualizada del ROV del Acuario. Trabajé con el personal del puerto, Mike DeSota y Randy Edwards, y los investigadores del acuario, Zachary Randall y Meagan Williams, para construir un ROV personalizado que captura datos sobre la distribución, la salud y el crecimiento de las algas marinas.

El Parque del Pueblo del Río Duwamish (DRPP) del Puerto proporciona más de 14 acres de hábitat estuarino restaurado y 3,000 pies de costa. Completado en el verano de 2022, el parque representa un aumento notable del 40 % en el área de pantanos a lo largo del río Duwamish, y es la primera prueba real del sistema de "banco de mitigación" del puerto.

Durante los próximos 10 años, el Puerto de Seattle llevará a cabo encuestas de peces utilizando el método de red fyke. La red Fyke es un tipo de arte de pesca que consiste en una serie de redes cilíndricas que guían a los peces hacia una trampa. Este enfoque tradicional de muestreo de peces recopila datos sobre la presencia de salmónidos (que incluye salmón, trucha y pescado blanco de agua dulce) y otros peces migratorios. Como parte del programa de becas Washington Sea Grant Keystone Fellowship 2022-2023, estoy desarrollando un enfoque novedoso que combina técnicas clásicas de muestreo de peces con tecnología de punta. Con la ayuda de cámaras de 360 ​​grados y ROV, espero demostrar el potencial de este enfoque para documentar los patrones de movimiento de los peces y el uso del hábitat en los sitios restaurados y sus alrededores.

Mediante el uso de cámaras submarinas de 360 ​​grados y pequeños ROV para estudiar las poblaciones de peces juveniles, el proyecto tiene como objetivo probar la eficacia y utilidad de estas técnicas de estudio en los sitios de restauración de ríos. El proyecto piloto utilizará el FIFISH V6 ROV y la cámara de 360 ​​grados Insta360 X3. Ningún estudio ha comparado directamente estos métodos antes, lo que convierte a este proyecto piloto en una oportunidad única para obtener información sobre las mejores prácticas para el monitoreo de peces. El material de archivo de la encuesta de peces recopilado en este proyecto también tiene el potencial de ser utilizado en una experiencia educativa de realidad virtual (VR).

Este estudio no solo contribuirá al campo de la ecología de los peces, sino que también proporcionará datos valiosos para la restauración del hábitat en el DRPP y otros sitios de restauración del puerto a lo largo del río Duwamish. Al comprender cómo las poblaciones de peces juveniles usan y responden a estos hábitats restaurados, podemos diseñar e implementar mejor proyectos de restauración efectivos en el futuro. Además, el potencial para usar las imágenes de la encuesta de peces en una experiencia educativa de realidad virtual (VR) es emocionante. Proporciona una forma nueva y atractiva de educar a los ecologistas de peces y al público sobre la importancia de preservar y restaurar nuestros hábitats naturales. El futuro de la ecología de los peces se ve brillante y estamos ansiosos por ver qué otras tecnologías y técnicas innovadoras surgirán.