เทคนิคการคำนวณมอบพลังในการติดตามวาฬแบบเรียลไทม์ ซึ่งเป็นประโยชน์ในภารกิจช่วยเหลือวาฬจากการถูกเรือชน
โดย Claudia Geib
15 สิงหาคม 2565 | 950 คำ ประมาณ 4 นาที
ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ระบบตรวจจับวาฬต้นแบบสามารถใช้การคลิกของวาฬสเปิร์มเพื่อระบุตำแหน่งของมันในพื้นที่สามมิติด้วยความแม่นยำ 30 ถึง 40 เมตร—เพียงหนึ่งหรือสองความยาวลำตัวสำหรับวาฬขนาด 16 เมตรเหล่านี้ . ในการทดสอบโดยใช้ทั้งเสียง Ping เทียมและเสียงที่เล็ดลอดออกมาจากปลาวาฬสเปิร์มจริงๆนักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าระบบสามารถแจ้งเตือนเพียงพอสำหรับเรือที่อยู่ใกล้เคียงเพื่อเปลี่ยนทิศทางหรือชะลอความเร็วเมื่อปลาวาฬอยู่ในเส้นทางของมัน
ระบบนี้ได้รับการพัฒนาโดยทีมนักวิจัยด้านชีววิทยาและการคำนวณในกรีซ นำโดย Emmanuel Skarsoulis ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของมูลนิธิเพื่อการวิจัยและเทคโนโลยีแห่งกรีซ – Hellas ทีมงานได้ขนานนามเครื่องมือใหม่ของพวกเขาว่า System for the Dodgers of Ship-Strikes with Endangered Whales (SAvEWhales) ชื่อนี้สะท้อนถึงความหวังของนักวิจัยว่า หากนำมาใช้ ระบบของพวกเขาจะสามารถลดสาเหตุการตายที่สำคัญของวาฬสเปิร์มที่ใกล้สูญพันธุ์ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน นั่นคือการโจมตีของเรือ
การออกแบบของ SavEWhales ค่อนข้างเรียบง่าย ใกล้กับร่องลึกก้นสมุทรกรีก ซึ่งเป็นหุบเขาใต้น้ำลึก 5 กิโลเมตรทางตอนใต้ของเกาะครีต ประเทศกรีซ ทีมของ Skarsoulis ได้จอดทุ่นสามทุ่นเป็นรูปสามเหลี่ยมห่างกัน 1-2 กิโลเมตร การห้อยลงมาจากทุ่นแต่ละอันบนเส้น 100 เมตรคือไฮโดรโฟนเพื่อตรวจจับเสียงใต้น้ำ
ไฮโดรโฟนทั้งสามนี้หยิบขึ้นมาทุกครั้งที่วาฬสเปิร์มที่อยู่ใกล้เคียงคลิก ซึ่งพวกมันทำเพื่อค้นหาเหยื่อ Skarsoulis และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อเปรียบเทียบว่าเสียงใช้เวลานานเท่าใดกว่าจะมาถึงไฮโดรโฟนแต่ละตัว ทำให้พวกเขาสามารถระบุตำแหน่งของวาฬได้ แต่อาวุธลับของ SAvEWhales หมายความว่ามันสามารถทำได้มากกว่าแค่ค้นหาวาฬบนตะแกรง
ในขณะที่ใช้ไฮโดรโฟนแบบลากเรือเพื่อฟังเสียงวาฬสเปิร์มในผลงานชิ้นที่แล้ว อเล็กซานดรอส ฟรานซิส สมาชิกคนหนึ่งในทีมสังเกตเห็นว่าการคลิกวาฬสเปิร์มแต่ละครั้งที่เขาได้ยินนั้นดูเหมือนซ้ำๆ ราวกับเสียงสะท้อนจากตัวมันเอง จนกระทั่ง Frantzis ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของ Pelagos Cetacean Research Institute ในกรีซ กล่าวถึงปัญหากับ Skarsoulis พวกเขาพบคำอธิบาย: คลิกครั้งที่สองคือเสียงเรียกของวาฬสเปิร์มที่กระดอนจากพื้นผิวมหาสมุทร
นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างอัลกอริทึมเพื่อคำนวณความลึกของปลาวาฬคลิก ยิ่งวาฬอยู่ลึกมากเท่าไหร่เมื่อมันคลิก ช่องว่างก็จะยิ่งยาวขึ้นระหว่างการคลิกครั้งแรกกับแสงสะท้อนที่มาถึงไฮโดรโฟน การใช้ข้อมูลจากการคลิกทั้งสอง ระบบ SAvEWhales สามารถตรวจจับวาฬได้ที่ความลึกสูงสุด 900 เมตรภายในระยะ 10 กิโลเมตรจากทุ่น และด้วยการคำนวณเดียวกันทุกครั้งที่วาฬเข้ามาใกล้ๆ นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามวาฬในขณะที่พวกมันว่ายน้ำได้ ในอนาคต พวกเขายังสามารถใช้ระบบนี้เพื่อเตือนเรือว่าวาฬกำลังจะขึ้นผิวน้ำใกล้ๆ และอาจป้องกันการชนกัน
ผู้เชี่ยวชาญมองว่า SavEWhales เป็นส่วนเสริมที่มีประโยชน์สำหรับระบบเฝ้าติดตามวาฬแบบพาสซีฟที่กำลังเติบโต คริสโตเฟอร์ คลาร์ก นักชีวะอะคูสติกแห่งมหาวิทยาลัยคอร์เนลในนิวยอร์ก ผู้นำความพยายามในการสร้างเครือข่ายทุ่น ท่าเรือบอสตัน ที่ตรวจจับเสียงเรียกของวาฬไรต์แอตแลนติกเหนือที่ใกล้สูญพันธุ์โดยอัตโนมัติ ชื่นชมความแปลกใหม่ในการรับข้อมูลแบบเกือบเรียลไทม์ที่เรือสามารถนำไปใช้ได้ ในจุดที่ นอกจากนี้เขายังเน้นย้ำว่าการสังเกตการณ์วาฬสเปิร์มมีน้อยมากในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ซึ่งเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับระบบ
แม้จะมีคำมั่นสัญญา แต่อาจต้องใช้เวลาสักระยะหนึ่งก่อนที่ SavEWhales หรืออะไรทำนองนั้น จะใช้งานได้อย่างถาวร จนถึงขณะนี้ ระบบเพิ่งผ่านการทดสอบนำร่องเพียงสองปีเท่านั้น และ Skarsoulis และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ระบุอุปสรรคเล็กน้อยในการขยายเป็นระบบตรวจสอบแบบเต็มเวลาแล้ว สิ่งเหล่านี้รวมถึงความท้าทายในการวิเคราะห์ เช่น ความยากในการแยกแยะวาฬแต่ละตัวเมื่อกลุ่มเดินทางด้วยกัน นอกจากนี้ยังมีอุปสรรคด้านลอจิสติกส์ที่เกี่ยวข้องในการบำรุงรักษาระบบในทะเล ซึ่งต้องเผชิญกับการสึกหรออย่างต่อเนื่องจากเกลือ แสงแดด และพายุ ในความเป็นจริง ชาวประมงที่บังเอิญอยู่ใกล้ ๆ เฝ้าดูทุ่น SAvEWhales สองอันแรกซึ่งถูกนำไปใช้จมหายไปใต้น้ำ โดยถูกกระแสน้ำแรงดึงลงมาระหว่างพายุเฮอริเคน Skarsoulis หวังว่าวันหนึ่งระบบจะเป็นหอดูดาวถาวร
อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อจำกัดว่าระบบดังกล่าวสามารถประยุกต์ใช้ได้ในวงกว้างเพียงใด การวิเคราะห์การสะท้อนของพื้นผิวที่ทำให้ SavEWhales ทรงพลังนั้นไม่สามารถนำมาใช้กับวาฬที่สื่อสารผ่านเพลงมากกว่าการคลิก เช่น วาฬฟิน ซึ่งใกล้สูญพันธุ์ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียนเช่นกัน
มีสิ่งกีดขวางอันสุดท้ายอันหนึ่งซึ่งไม่ซ้ำกับยุคสมัยปัจจุบัน หลังจากระยะเวลาต้นแบบเริ่มต้นของโครงการ Skarsoulis เมื่อวันที่ 23 กุมภาพันธ์ ได้ยื่นข้อเสนอต่อกระทรวงสิ่งแวดล้อมและพลังงานของกรีกเพื่อใช้งานทุ่นเดี่ยวนอกเกาะครีต เพื่อให้ทีมของเขาสามารถตรวจสอบจำนวนวาฬสเปิร์มที่ผ่านไปมาในพื้นที่ วันต่อมา รัสเซียบุกยูเครน ทำให้เกิดวิกฤตพลังงานระหว่างประเทศ
Skarsoulis เน้นย้ำว่า”สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่ากระทรวงสิ่งแวดล้อมและพลังงาน เป็นกระทรวงสิ่งแวดล้อมและบอกเป็นนัยว่าความกระตือรือร้นในการตรวจจับวาฬอาจขัดขวางการสำรวจน้ำมัน เขาไม่ได้รับการตอบกลับเกี่ยวกับข้อเสนอของเขาตั้งแต่นั้นมา
Nino Pierantonio นักวิจัยวาฬแห่งสถาบัน Tethys Research Institute ในเมืองมิลาน ประเทศอิตาลี กล่าวว่า การเฝ้าระวังดังกล่าวมีความจำเป็นอย่างเร่งด่วนในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน การโจมตีด้วยเรือมีส่วนทำให้ วาฬสเปิร์มตาย มากกว่าครึ่งในพื้นที่ นอกจากนี้ เนื่องจากวาฬสเปิร์มในทะเลเมดิเตอร์เรเนียนมีความแตกต่างทางพันธุกรรมจากวาฬสเปิร์มเหนือในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ ประชากรกลุ่มนี้จึงมีความเสี่ยงเป็นพิเศษ
ปิแรนโตนิโอตั้งข้อสังเกตว่ามีความเสี่ยงสูงเป็นพิเศษบริเวณร่องลึกก้นสมุทรกรีก ซึ่งเป็นสถานที่ที่อุดมไปด้วยสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลและเป็นแหล่งอาศัยของวาฬสเปิร์ม พื้นที่นี้เป็นที่ชื่นชอบของกลุ่มแม่วาฬสเปิร์มที่มีลูกซึ่งใช้เวลาอยู่บนผิวน้ำมากกว่ามาก
ปิรันโตนิโอกล่าวว่า ความพยายามอื่นๆ เพื่อลดการโจมตีของเรือ เช่น กำหนดให้เรือต้องชะลอความเร็วในจุดที่มีปลาวาฬและการเปลี่ยนเส้นทางเดินเรือ จะเป็นเครื่องมือสำคัญในการปกป้องวาฬสเปิร์มที่ใกล้สูญพันธุ์ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน “เมื่อการเปลี่ยนเส้นทางและลดความเร็วไม่ใช่ทางเลือก เราต้องการวิธีอื่นในการเตือนเรือว่ามีวาฬอยู่” เขากล่าวเสริม
