Vitenskapen og teknologien som kan bidra til å redde havet

I samarbeid med Esri

Her på jorden har vi mer detaljerte kart over Mars enn over vårt eget hav, og det er et problem. En massiv kraft for å overleve klimaendringer, havet absorberer 90 % av varmen forårsaket av utslipp og genererer 50 % av oksygenet vi puster inn. Vi har havet å takke for så mange aspekter ved vår sikkerhet og velvære, sier Dawn Wright, oseanograf og sjefforsker hos leverandøren av geografisk informasjonssystem (GIS), som bemerker at havet også gir fornybar energi, en viktig matkilde, og en transportkorridor for ikke bare skip, men undersjøiske internettkabler.

Nå støtter den samme typen smarte kart og geospatial teknologi som styrer utforskning av det ytre rom søket etter å bedre forstå og beskytte havet vårt. For første gang kan vår kunnskap om havet nærme seg vår kunnskap om landet, sier Wright. Vi kan snu det ukjente dypt til det kjente dypet.

GIS – lokasjonsintelligensteknologien bedrifter og myndigheter bruker for alt fra risikoreduksjon til kriserespons, markedsanalyse til operasjonell effektivitet – gjelder også for havet. Logikken er enkel: Havet støtter en bærekraftig planet og økonomi, og datarike kart kan støtte et bærekraftig hav.

Dawn Wright, havforsker og sjefforsker ved Esri

«Ton og tonn med vakre data»

Mer enn 80 % av havbunnen forblir ukartlagt, men omfattende havkart vil være avgjørende for å stoppe problemene med overfiske, ødeleggelse av habitater, forurensning og tap av biologisk mangfold. Det er enkelt, og på dette tidspunktet klisjé, å si redd havet vårt, men et datadrevet kart tvinger folk til å se hvorfor havet trenger å reddes, hvor de skal begynne og hva som må gjøres. Å se havet i sin sanne dybde og kompleksitet er akkurat det vi trenger hvis vi håper å redusere risikoen for kritisk skade eller utmatting av marine ressurser, sier Wright.

Siden utgivelsen i 2017 har verdens første 3D havkart ansporet til en revolusjon av innovasjon innen havrelaterte data og bærekraftsløsninger. Det digitale 3D-havkartet sorterer globale vannmasser i 37 distinkte volumetriske regioner, kjent som økologiske marine enheter, definert av faktorer i økosystemets helse og utvinning: temperatur, saltholdighet, oksygen og næringsnivåer. Forskere, miljøforvaltere, fiskere og avsendere, så vel som borgerforskere kan bruke kartet til å virtuelt navigere og utforske havet.

Det som gjør 3D-kartet over verdenshavet mulig, er bedriftsteknologien som er i stand til å samle inn og behandle data som kommer i massivt volum og variasjon. Og det er mer data på vei. Hele denne ideen om marin robotikk er en av de store fremtidsvisjonene for havet, sier Wright. Robotikk og sensorer og andre instrumenter skaper tonnevis og tonnevis med vakre data.

Når de er samlet inn, går disse datavolumene inn i et GIS hvor de administreres og behandles, ved å bruke kunstig intelligens (AI) for raskt å identifisere og klassifisere informasjon. Utdataene fra GIS, ofte kalt posisjonsintelligens, kommer gjennom som smarte kart, romlige analyser og sanntids dashboards – den samme typen som er sett over hele verden det siste året for å spore og analysere koronaviruspandemien. Disse GIS-drevne interaktive datavisualiseringsverktøyene bringer klarhet selv til de mest komplekse problemene og hjelper til med å styre politiske og kommersielle beslutninger basert på en solid forståelse av hva som skjer nå og hva som vil skje videre.

Vi kan til og med komme med spådommer i forhold til hva dataene vil fortelle oss i 2030, forklarer Wright. Hvor varm vil kysten av Florida være i 2050? Vil disse temperaturene drepe sjøgresset i det området? Vil disse temperaturene resultere i en rød tidevann rundt Tampa som vil være så giftig at det vil drepe alle fiskeriene der?

'Havet er sårbart'

Wright vokste opp på Hawaii-øyene og jobber i Amerikansk Samoa, og forstår havet som et hellig sted. Denne følelsen styrer arbeidet hennes nå med andre vitenskapsmenn, regjeringsledere og bedriftsledere. Jeg vil at folk skal forstå at havet er sårbart, sier Wright. Det vi gjør med havet akkurat nå har store konsekvenser. Vårt daglige vær og vårt langsiktige klima er helt avhengig av havet.

For Wright representerer etableringen og håndhevelsen av marine beskyttede områder, som Cook Islands Marine Park utenfor New Zealand og Papahānaumokuākea Marine National Monument i USA, en triumf i å holde havet beskyttet. Så langt er bare 7 % av havet merket som beskyttet, sammenlignet med 15 % av landet. Selv om vi har rundt 7 % av havet beskyttet i disse parkene eller reservatene, er mindre enn halvparten av det et område hvor du ikke har lov til å fiske eller ta koraller eller ta de vakre steinene, forklarer Wright. Så vi har en lang, lang, lang vei å gå dit.

De økologiske marine enhetene er sammensatt av omtrent 52 millioner globale havmålinger som ble samlet inn over en 50-årsperiode og gir et 3D-bilde av verdenshavene.

Beskyttede områder, prediktive kart og bønn fra forskere har absolutt innvirkning på bedriftens og politiske beslutninger. Legg til det økende klimarisiko og globalt press for sosialt ansvar. Disse insentivene, og GIS-verktøyene som trengs for å reagere, motiverer ledere til å implementere nye initiativer.

For eksempel jobber rederier for å redusere klimagassutslippene med designe mer effektive fartøyer , et grep som fremmer bærekraftsaken samtidig som det reduserer forretningskostnadene. Bransjer som detaljhandel og produksjon setter sirkulærøkonomiske prinsipper på plass for å gjenvinne eller resirkulere materialer etter at produktet har fullført sin opprinnelige bruk. Akvakulturbedrifter er velge førsteklasses steder for ansvarlig fiskeoppdrett å bidra til å redusere overfiske, oppmuntre til restaurering av akvatiske økosystemer og gjenopprette truede arter.

Slik innsats beveger oss mot visjonen om et bærekraftig hav og dermed en bærekraftig planet. Selv om Wright føler seg sikker med så mye avansert teknologi – det er et flott tidspunkt å kartlegge – det som er mindre sikkert er om arbeidet forskere, myndigheter og selskaper gjør vil være nok eller gi avkall på resultater raskt nok.

'Havet er ikke for stort til å mislykkes'

Bekymret for økende trusler mot havet, har FN erklært 2021 til 2030 som tiåret for havvitenskap for bærekraftig utvikling. Det er som Paris-klimaavtalen for havet, sier Wright. For meg er det månebildet … å ha noe så fokusert for alle – myndigheter, universiteter, ideelle organisasjoner – dette er et virkelig stort fremstøt.

En rekke viktige havkartleggingsprosjekter er allerede i ulike stadier av utvikling og gjennomføring. For eksempel har Seabed 2030 det ambisiøse målet å kartlegge hele havbunnen innen år 2030. Kartet over biologisk mangfolds betydning deler habitatmodeller for mer enn 2200 arter i faresonen i det tilstøtende USA, med AI-prediktorlag for arters levedyktighet. på utbyggingsplaner og miljøfaktorer. Og Ocean Health Index vurderer årlig havhelse ved å se på sosiale, økologiske og økonomiske fordeler for å få fart på havpolitikken.

Slike prosjekter vil hjelpe sosialt ansvarlige selskaper (de som bygger bærekraftsløsninger for å matche forretningsmuligheter) med å oppnå profitt og samtidig bevare havet. Arbeidet deres dreier seg ofte om komplekse og sanntidsdata, lagret og behandlet med GIS, og presentert på smarte kart og datavisualiseringer med GIS. Posisjonsintelligens hjelper bedrifter – spesielt shipping, energi, logistikk og fiskeindustri – spørsmål som følgende:

• Hvor vil havvindmøller ha minst innvirkning på kommersielt fiske?
• Hvor bør en ny transatlantisk undersjøisk kommunikasjonskabel gå for å unngå forstyrrelser med kamskjellbed, sjeldne dyphavskorallhabitater eller sandgruveområder som trengs for strandrestaurering?
• Hvor er det hensiktsmessige områder for skip å transittere i Arktis (nå som det ikke lenger er dekket med is året rundt) for å minimere innvirkningen på sensitive økosystemer?

Når verden sakte kommer ut av pandemien og går inn i FNs tiår for havvitenskap for bærekraftig utvikling, kan den gjøre det i å vite at selskaper, forskere og beslutningstakere har makten til å ta smartere valg for mennesker og planeten.

Disse valgene vil bli styrt av omfattende data om havet, teknologien for å kartlegge viktig informasjon, og forståelsen av hvordan, når og hvor man skal gripe inn. Støtten vil ta bærekraftsvalg over tid. Det viser seg at havet ikke er for stort til å svikte, dessverre, sier Wright. Den gode nyheten er at den heller ikke er for stor til å fikse.

Dette innholdet ble produsert av Insights, den tilpassede innholdsarmen til MIT Technology Review. Den ble ikke skrevet av MIT Technology Reviews redaksjon.

gjemme seg