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Bestehende Lichtwellenleiter können Wale überwachen

July 19, 2022

Eine neue Studie zeigt zum ersten Mal, dass die gleichen unterseeischen Lichtwellenleiter, die für Internet und Kabelfernsehen benutzt werden, repurposed können, um zum Meeresflora und -fauna an beispiellosen Skalen herein abzustimmen, möglicherweise umwandelnde kritische Erhaltungsbemühungen.

Heimlich zuhörend mit der Lichtgeschwindigkeit: Die verteilte akustische Abfragung von Bartenwalen in der Arktis,“ wurde am 5. Juli in den Grenzen in Marine Science veröffentlicht. Sie beschreibt, Wale unter Verwendung der Optikfaser und eine genannte Technik aufzuspüren verteilte akustische Abfragung (DAS).

„Der Schall pflanzt sich fünfmal schneller im Ozean fort, als in der Luft,“ sagte Léa Bouffaut, einen Habilitationsforscher am K. Lisa Yang Center für Erhaltung Bioacoustics an Cornell Lab von Vogelkunde und am ersten Autor der Studie. „Weil Wale in hohem Grade vernehmbar sind, ist akustische Überwachung eine effektive Art, damit wir festsetzen, wo sie lokalisiert werden und wo sie gehen.“

Das Setzen dieser ausführlichen Information in die Hände von Naturschützern und von Entscheidungstreffern konnte erheblichen Auswirkungen haben. Fast 50% von großen Walspezies werden klassifiziert, wie gefährdet. Sie stellen Herausforderungen einschließlich Erwärmungsozeane und zunehmende menschliche Seetätigkeiten gegenüber, die negativ ihre Umwelt und ihre Fähigkeit beeinflussen in Verbindung zu stehen.

Bouffaut schloss die Studie mit Mitarbeitern ab, während sie an der norwegischen Universität für Wissenschaft und Technik war. Sie und das Yang Center-Team bringen jetzt DAS-Forschung in zwei Hauptbereichen voran: Qualitätsbeurteilung der akustischen Signale empfangen und der Software der künstlichen Intelligenz, um durch den enormen akustischen Ertrag DAS zu sieben, der vielen Terabyte von Daten oben täglich hinzufügen kann.

Traditionelle akustische Walüberwachungsmethoden beziehen die Entwicklung einer Reihe Hydrophone mit ein, um Schallwellen in einem speziellen Bereich zu ermitteln. Entsprechend Bouffaut wegen der verhältnismässig hohen Kosten, die mit der Operation (Instrumente, Schiffszeit und Mannschaft für Entwicklung und Wiederaufnahme) verbunden sind, bleiben akustische Daten spärlich und die Ozeane probierten ungleich.

Indem sie Faseroptik verwendeten, konnten Wissenschaftler Zugang zu vielen mehr Sensoren über längeren Abständen haben und ihnen ermöglichen, Monitorwale in der Realzeit zu verbessern.

„Die Technologie hinter DAS ist verglichen mit Schallwellen der Überwachung direkt mit einem Unterwassermikrofon total unterschiedliches,“ sagte Yang Center-Direktor Holger Klinck. „Was wir notieren, Änderungen im TIMING von Lichtimpulsen sind, die durch kleine Defekte im Lichtwellenleiter umgekehrt sind. Wir können dieses Signal in Ton dann umwandeln. Deshalb nennen wir sie ‚virtuelle‘ Hydrophone.“

Die Überwachung würde eine der unbenutzten Ersatzfasern, nannte auch „dunkle Faser einsetzen,“ ist die mit Telekommunikation verkabeln Bündel gewöhnlich enthalten. Diese dunklen Fasern können ohne beunruhigende vorhandene Datenströme am Endpunkt des Kabels auf Ufer geklopft werden.

„Meine Hoffnung ist, diese Technologie weiter zu entwickeln und es für alles die zur Verfügung stellen mit einbezogen in Meeresnaturschutz,“ sagte Bouffaut. „Diese Technologie konnte die Zukunft viel heller machen für Wale.“