Τα υπάρχοντα καλώδια οπτικών ινών μπορούν να ελέγξουν τις φάλαινες

Μια νέα μελέτη καταδεικνύει για πρώτη φορά ότι τα ίδια υποθαλάσσια καλώδια οπτικών ινών που χρησιμοποιούνται για Διαδίκτυο και την καλωδιακή τηλεόραση μπορούν να είναι για να συντονίσουν μέσα στη θαλάσσια ζωή στις πρωτοφανείς κλίμακες, μετασχηματίζοντας ενδεχομένως τις κρίσιμες προσπάθειες συντήρησης.

«Κρυφακούοντας στη ταχύτητα του φωτός: Η διανεμημένη ακουστική αντίληψη των φαλαινών Baleen στην Αρκτική,» δημοσιεύθηκε στις 5 Ιουλίου στα σύνορα στις ναυτιλιακές επιστήμες. Περιγράφει τις φάλαινες καταδίωξης χρησιμοποιώντας την οπτική ίνα και μια τεχνική αποκαλούμενη διανεμημένη ακουστική αντίληψη (DAS).

«Υγιή ταξίδια πέντε φορές γρηγορότερα στον ωκεανό απ'ό, τι στον αέρα,» εν λόγω Léa Bouffaut, ένας μεταδιδακτορικός ερευνητής στο κέντρο Κ. Lisa Yang για τη βιοακουστική συντήρησης στο εργαστήριο του Cornell της ορνιθολογίας, και τον πρώτο συντάκτη της μελέτης. «Επειδή οι φάλαινες είναι ιδιαίτερα φωνητικές, ο ακουστικός έλεγχος είναι ένας πολύ αποτελεσματικός τρόπος για μας να αξιολογήσουμε όπου βρίσκονται και πού πηγαίνουν.»

Τοποθέτηση ότι οι αναλυτικές πληροφορίες στα χέρια των μαχομένων για τη διατήρηση του φυσικού περιβάλλοντος και των ιθυνόντων θα μπορούσαν να έχουν έναν σημαντικό αντίκτυπο. Σχεδόν 50% των μεγάλων ειδών φαλαινών είναι ταξινομημένα όπως διακυβεύονται. Αντιμετωπίζουν τις προκλήσεις συμπεριλαμβανομένης της θέρμανσης των ωκεανών και της αύξησης ανθρώπινων θαλάσσιων των δραστηριοτήτων που έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον τους και τη δυνατότητά τους να επικοινωνήσουν.

Το Bouffaut ολοκλήρωσε τη μελέτη με τους συνεργάτες ενώ ήταν στο νορβηγικό πανεπιστήμιο για την επιστήμη και την τεχνολογία. Αυτή και η κεντρική ομάδα Yang θα προωθήσουν τώρα την έρευνα DAS σε δύο κύριες περιοχές: ποιοτική αξιολόγηση των ακουστικών σημάτων λαμβανόμενων λογισμικό, και τεχνητής νοημοσύνης που κοσκινίζει μέσω της ογκώδους ακουστικής παραγωγής DAS, η οποία μπορεί να προσθέσει επάνω σε πολλά terabyte των στοιχείων καθημερινά.

Οι παραδοσιακές ακουστικές μέθοδοι ελέγχου φαλαινών περιλαμβάνουν την επέκταση μιας σειράς hydrophones για να ανιχνεύσουν τα υγιή κύματα σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Σύμφωνα με Bouffaut, λόγω των συγκριτικά υψηλών δαπανών που συνδέονται με τη λειτουργία (όργανα, χρόνος σκαφών και πλήρωμα για την επέκταση και την αποκατάσταση), το ακουστικό στοιχείο παραμένει αραιό και οι ωκεανοί επιλεγε'ντες άνισα.

Με τη χρησιμοποίηση των οπτικών ινών, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να έχουν πρόσβαση στους πολλούς περισσότερους αισθητήρες πέρα από τις μεγαλύτερες αποστάσεις, επιτρέποντας σε τους για να ελέγξουν καλύτερα τις φάλαινες σε πραγματικό - χρόνος.

«Η τεχνολογία πίσω από τη DAS είναι συνολικά διαφορετική έναντι να ελέγξει τα υγιή κύματα άμεσα με ένα υποβρύχιο μικρόφωνο,» εν λόγω κέντρο Yang διευθυντής Holger Klinck. «Τι καταγράφουμε είναι αλλαγές στο συγχρονισμό των ελαφριών σφυγμών που είναι αναδρομικά διασκορπισμένοι από τις μικρές ατέλειες στο καλώδιο οπτικών ινών. Μπορούμε έπειτα να μετατρέψουμε εκείνο το σήμα στον ήχο. Γίαυτό τους καλούμε “εικονικά” hydrophones.»

Ο έλεγχος θα χρησιμοποιούσε μια από τις αχρησιμοποίητες εφεδρικές ίνες, αποκαλούμενη επίσης «σκοτεινή ίνα,» που συμπεριλαμβάνεται χαρακτηριστικά με τις δέσμες καλωδίων τηλεπικοινωνιών. Αυτές οι σκοτεινές ίνες μπορούν να τρυπηθούν χωρίς να ενοχλήσουν το υπάρχον σημείο ρευμάτων στοιχείων στο τέλος του καλωδίου στην ακτή.

«Η ελπίδα μου είναι να αναπτύξω περαιτέρω αυτήν την τεχνολογία και να καταστήσω την διαθέσιμη για όλους εκείνους που περιλαμβάνονται στη θαλάσσια συντήρηση,» Bouffaut εν λόγω. «Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να καταστήσει το μέλλον πολύ φωτεινότερο για τις φάλαινες.»