Крошечные роботы помогают исследователям изучать, как изменение климата влияет на биоразнообразие. Разработанные ученым из Северо-восточного университета Брайаном Хельмутом, «мидии-роботы» имеют форму, размер и цвет настоящих мидий, с миниатюрными встроенными датчиками, которые отслеживают температуру внутри слоев мидий.
В течение последних 18 лет каждые 10-15 минут Хельмут, профессор Колледжа наук и Школы государственной политики и городских дел, и международная исследовательская группа из 48 ученых использовали робомусселей для отслеживания внутренних органов. температура, которая определяется температурой окружающего воздуха или воды, и количеством солнечной радиации, поглощаемой устройствами. Они помещают роботов в заросли мидий в океанах по всему миру и записывают температуру. Исследователи создали базу данных почти за два десятилетия, позволяющую ученым точно определять области необычного потепления, вмешиваться, чтобы уменьшить ущерб, наносимый жизненно важным морским экосистемам, и разрабатывать стратегии, которые могут предотвратить исчезновение определенных видов..
Размещенная в Северо-восточном морском научном центре в Наханте, штат Массачусетс, эта крупнейшая база данных не только является замечательным способом отслеживания последствий изменения климата, но и позволяет выявить новые горячие точки, чтобы политики и ученые могли вмешаться и принять меры. уменьшить стрессовые факторы, такие как эрозия и закисление воды, пока не стало слишком поздно.
«Они выглядят точно так же, как мидии, но внутри у них маленькие зеленые мигающие огоньки», - говорит Хельмут. «По сути, вы вытаскиваете мидию, а затем приклеиваете устройство к камню прямо внутри ложа мидии. Это позволяет нам связать наши полевые наблюдения с физиологическим воздействием глобального изменения климата на этих экологически и экономически важных животных."
Исследование появилось в новой статье, опубликованной в журнале Scientific Data.
Барометр изменения климата
Для экологов, таких как Хельмут, мидии служат барометром изменения климата. Это потому, что они полагаются на внешние источники тепла, такие как температура воздуха и воздействие солнца, для тепла своего тела и процветают или нет, в зависимости от этих условий. Используя полевые исследования, а также математические и вычислительные модели, Хельмут прогнозирует закономерности роста, размножения и выживания мидий в приливных зонах.
На протяжении многих лет он и его коллеги находили сюрпризы: «Наши ожидания относительно того, где искать последствия изменения климата в природе, более сложны, чем предполагалось», - говорит Хельмут. Например, в более ранней статье 2002 года в журнале Science его команда обнаружила, что горячие точки существуют не только на южном конце ареала вида, в данном случае в южной Калифорнии; они также существовали на севере, в штатах Орегон и Вашингтон.
«Эти наборы данных говорят нам, когда и где искать последствия изменения климата», - говорит он. «Без них мы могли бы пропустить ранние признаки неисправности».
Почти непрерывные измерения робомусселей служат системой раннего предупреждения. «Если мы начнем замечать места, где животные регулярно нагреваются до температуры, которая ниже той, которая убивает их, мы знаем, что любое незначительное повышение, вероятно, доведет их до крайности, и мы сможем действовать», - говорит Хельмут..
Не только мидии могут быть вытащены с края. Предварительное уведомление может информировать обо всем, от поддержания биоразнообразия прибрежных систем до определения лучших и худших мест для размещения ферм по разведению мидий.
"Потерять грядки с мидиями, по сути, все равно, что расчистить лес", - говорит Хельмут. «Если они исчезнут, исчезнет и все, что в них живет. Они являются основным источником пищи для многих видов, включая омаров и крабов». Они также функционируют как фильтры в прибрежных водах, удаляя огромное количество твердых частиц. Поэтому их потеря может повлиять на все: от роста видов, которые нам небезразличны, потому что мы хотим их съесть, до прозрачности воды и биоразнообразия всех крошечных животных, которые живут внутри кроватей».