Cum pot cablurile de fibră optică să salveze balenele care înoată în tăcere. Foto: AI O echipă de cercetători a descoperit o metodă inovatoare de detectare a balenelor care nu emit sunete, folosind cablurile de fibră optică amplasate pe fundul mării. În loc să se bazeze pe vocalizările animalelor, noua tehnică identifică undele de presiune produse de corpul balenei în timp ce înoată prin apă. Descoperirea a fost confirmată după ce o balenă albastră din Arctica a continuat să fie urmărită chiar și după ce a încetat să mai vocalizeze și s-a scufundat în ape mai adânci. Până acum, monitorizarea acestor mamifere marine depindea aproape exclusiv de sunetele pe care le produceau, ceea ce făcea imposibilă detectarea exemplarelor care înotau în liniște. Balenele tăcute pot fi detectate cu ajutorul cablurilor de fibră optică de pe fundul oceanului Cablul utilizat în cercetare se află pe fundul mării, în apropierea arhipelagului Svalbard din Arctica norvegiană. Deși a fost instalat pentru transmiterea comunicațiilor prin internet și telefonie, oamenii de știință de la Universitatea Norvegiană de Știință și Tehnologie (NTNU) au demonstrat că acesta poate funcționa și ca o rețea uriașă de senzori subacvatici. Sistemul utilizează un singur instrument care trimite impulsuri laser prin fibra optică și analizează modificările luminii reflectate. Vibrațiile produse în mediul înconjurător determină întinderi și comprimări extrem de fine ale fibrei, iar aceste variații sunt transformate în informații despre ceea ce se întâmplă în apropierea cablului. Tehnologia poartă numele de detectare acustică distribuită (Distributed Acoustic Sensing – DAS) și transformă un singur cablu într-o rețea formată din mii de puncte de monitorizare de-a lungul fundului oceanului. Detectarea balenelor care nu vocalizează În 2020, aceeași echipă a demonstrat că fibrele optice pot înregistra sunetele de joasă frecvență emise de balene. Alte cercetări au arătat că aceste cabluri pot detecta și nave, furtuni sau chiar cutremure produse la mare distanță. Detectarea unei balene tăcute este însă mult mai dificilă. Noua metodă nu urmărește sunetele animalului, ci undele lente de presiune generate de deplasarea corpului său prin apă, scrie earth.com. Martin Landrø, directorul Centrului pentru Prognoză Geofizică din cadrul NTNU și coordonatorul studiului, explică faptul că, atunci când înoată, balena deplasează apa și tulbură sedimentele de pe fundul mării. Aceste perturbații ajung până la cablul de fibră optică și pot fi înregistrate chiar și în lipsa oricărei vocalizări. Deși semnalul este foarte slab, el poate fi detectat. Potrivit cercetătorilor, mișcarea corpului balenei produce suficiente modificări în apă și în sedimente pentru ca prezența animalului să fie identificată. Urmărirea urmei lăsate în apă Semnalele de joasă frecvență se estompează rapid pe măsură ce distanța față de sursă crește, motiv pentru care această metodă nu fusese utilizată până acum. Robin André Rørstadbotnen, cercetător postdoctoral la NTNU și autor principal al studiului, explică faptul că diferența dintre o navă și o balenă constă în cantitatea de apă deplasată. O navă mare generează un semnal puternic deoarece mută volume uriașe de apă, în timp ce o balenă produce perturbări mult mai reduse. Din acest motiv, balenele sunt detectate cel mai ușor atunci când trec foarte aproape de cablu sau când coboară spre ape mai adânci. Navele au oferit cheia interpretării datelor Pentru calibrarea sistemului, cercetătorii au folosit nave comerciale și de croazieră. Fiecare dintre acestea transmite permanent informații despre poziție, viteză și traseu prin intermediul transponderelor, oferind astfel un reper precis. Analizând datele, oamenii de știință au observat că fibra optică înregistrează nu doar zgomotul produs de motoare, ci și unda de presiune creată în fața navei pe măsură ce aceasta înaintează. Pentru interpretarea acestor semnale, echipa a adaptat o ecuație formulată de fizicianul Lord Rayleigh în 1917 pentru studiul colapsului bulelor în apă. Aceeași formulă poate descrie modul în care un corp aflat în mișcare deplasează apa din jurul său. Comparând datele obținute de la nave cu cele înregistrate de cablu, cercetătorii au reușit să perfecționeze modelul matematic necesar identificării balenelor. Prima balenă albastră urmărită în tăcere Momentul decisiv al studiului a fost observarea unei balene albastre care vocaliza aproape de suprafață. După o perioadă, animalul a încetat să mai emită sunete și s-a scufundat. În mod normal, un sistem clasic de monitorizare ar fi pierdut complet urma balenei. De această dată însă, cercetătorii au continuat să o urmărească folosind semnalele de presiune generate de deplasarea corpului prin apă. Pentru prima dată, traseul unei balene a fost reconstruit fără ajutorul vocalizărilor sale, ci exclusiv pe baza mișcării apei. Un pas important pentru conservarea balenelor Noua metodă ar putea îmbunătăți considerabil estimarea populațiilor de balene, deoarece permite detectarea și a exemplarelor care nu emit sunete. Tehnologia poate avea și un rol important în prevenirea coliziunilor dintre nave și balene. Pe măsură ce gheața arctică se retrage, traficul maritim în regiune este tot mai intens, iar balenele petrec mai mult timp în aceste ape, crescând riscul accidentelor. Un sistem bazat pe cabluri de fibră optică ar putea transmite avertizări în timp real atunci când o balenă se apropie de o rută intens circulată, oferind navelor posibilitatea de a-și modifica traseul sau viteza. Deși cercetările se află încă într-o fază incipientă, rezultatele obținute sunt promițătoare. Monitorizarea repetată a navei de expediție Le Commandant Charcot pe parcursul a trei sezoane a permis colectarea unui volum important de date, care îi ajută pe cercetători să înțeleagă mai bine aceste semnale foarte slabe. Până acum, o balenă care înceta să vocalizeze devenea practic invizibilă pentru sistemele de monitorizare acustică. Noua metodă demonstrează că animalele pot fi urmărite și prin efectul pe care îl au asupra apei, fără a scoate niciun sunet. Având în vedere că oceanele lumii sunt deja traversate de mii de kilometri de cabluri de fibră optică, infrastructura necesară pentru extinderea acestei tehnologii există deja în mare parte. Rezultatele cercetării au fost publicate în revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).