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这些珊瑚礁的3D地图可以帮助我们拯救它们

科技资讯  2017年11月30日 22:35  来源:新浪科技
摘要:由于海水变暖,随之产生了大量关于珊瑚礁漂白和死亡的研究,而一组研究人员更感兴趣的是了解珊瑚如何生存和生长的。为了做到这一点,他们正在创造世界各地珊瑚礁的三维可视化模型。

帕尔米拉环礁的珊瑚礁三维模型。视频来源:加州大学圣地亚哥分校的斯克里普斯研究所

  由于海水变暖,随之产生了大量关于珊瑚礁漂白和死亡的研究,而一组研究人员更感兴趣的是了解珊瑚如何生存和生长的。为了做到这一点,他们正在创造世界各地珊瑚礁的三维可视化模型。

  其中一处珊瑚礁位于夏威夷南部的巴尔米拉环礁。每年,科学家们都带着水下照相机和潜水装备来到这个岛上。他们拍摄了数千幅珊瑚的照片,面积超过17000平方英尺。在实验室里,这些照片被缝合在一起,制作出3D地图,让研究人员可以在他们办公室的舒适环境中重新审视珊瑚礁,观察随着时间的流逝,珊瑚是如何变化的。

2014年5月,在马里亚纳群岛北部,一名戴着呼吸器的潜水员在拍摄3D图像。图片来源:Stephani

  “当你戴上耳机,就仿佛置身于一个3D模型中,这比戴着呼吸器潜水的效果更好,”斯克里普斯大学的研究生Clinton Edwards表示。他补充道,使用这种方式,你不必担心氧气罐、洋流或被晒伤。另外,计算机软件也可以快速扫描3D地图,识别所有不同的珊瑚种类。

  Edwards和其他研究人员分析了帕尔米拉环礁的一种马赛克拼图,并在最近发表了他们的发现:珊瑚礁中的珊瑚倾向于聚集在一起,尤其是那些更脆弱的珊瑚。这是因为当巨浪来的时候,会把珊瑚分开,剩下珊瑚的身体碎片,而这些身体碎片可以附着在岩石上,继续生长。斯克里普斯市的海洋生态学教授Stuart Sandin表示,这使得珊瑚能够经受暴风雨的冲击并生存下来。

  自定义软件可以在三维地图中识别和标记不同物种的珊瑚。视频来源:加州大学圣地亚哥分校的斯克里普斯海洋研究所

  了解珊瑚在珊瑚礁内是如何分布的,为什么有些珊瑚聚集在一起,而有些珊瑚不是,这些问题都是保护珊瑚礁的关键。与之类似的,陆地上同样的信息可以帮助人们管理森林,Sandin表示,多亏了飞机和卫星拍摄的照片,科学家们得以在多年来一直研究森林中的树木个体。比如,了解树木生长的地方,以及它们之间的距离,这可以帮助林业管理者来维护森林的健康。但珊瑚礁显然是在水下,所以同样的信息基本上是不存在的。

  Sandin希望创建3D马赛克拼图能够帮助改变这一现状。巴尔米拉环礁是“100岛挑战”的一部分,世界各地的研究人员正在从帕劳群岛到安提瓜岛,拍摄和创造100个岛屿上的珊瑚礁的三维可视化模型。通过比较不同年份的珊瑚礁,以及珊瑚礁之间的相互比较,研究人员希望能更好地了解珊瑚是如何构造的,它们是如何生长的,它们是如何死亡的,以及如何使它们适应环境的变化。如果我们想要拯救珊瑚礁,使它们免于死亡,这些信息是至关重要的。比如,如果我们想要重新种植珊瑚礁,我们必须知道珊瑚礁是如何组织的。

  发表在《珊瑚礁》上的第一篇论文回答了这些问题。而接下来,研究人员将要比较2012年到2016年的数据,以便更好地了解单个珊瑚随着时间的推移是如何变化的,包括它们面对2015-2016年大规模白化事件时的反应。

  Sandin表示,他希望通过虚拟现实头盔,类似于美国国家海洋和大大气局(NOAA)所做的,让人们可以在珊瑚礁中游泳。与此同时,你可以在YouTube上观看3D地图。Sand说:“这是实现珊瑚礁大众化的一个工具。这是一种让人们可以在不同的地方旅游,从不同的地方学习,进一步了解珊瑚礁的方法。”

  蝌蚪五线谱编译自theverge,译者 李彤馨,转载须授权