Videnskaben og teknologien, der kan hjælpe med at redde havet

I forbindelse med Esri

Her på Jorden har vi mere detaljerede kort over Mars end over vores eget hav, og det er et problem. En massiv kraft til at overleve klimaændringer, havet absorberer 90% af varmen forårsaget af emissioner og genererer 50% af den ilt, vi indånder. Vi har havet at takke for så mange aspekter af vores sikkerhed og velvære, siger Dawn Wright, oceanograf og chefforsker hos udbyderen af ​​geografisk informationssystem (GIS) Esri, som bemærker, at havet også leverer vedvarende energi, en vigtig fødevarekilde, og en transportkorridor for ikke kun skibe, men undersøiske internetkabler.

Nu understøtter den samme type smarte kort og geospatial teknologi, der styrer udforskningen af ​​det ydre rum, søgen efter bedre at forstå og beskytte vores hav. For første gang kan vores viden om havet nærme sig vores viden om landet, siger Wright. Vi kan vende det ukendte dyb til det kendte dyb.

GIS – den teknologi, som virksomheder og regeringer bruger til lokaliseringsintelligens til alt fra risikoreduktion til kriserespons, markedsanalyse til operationel effektivitet – gælder også for havet. Logikken er enkel: Havet understøtter en bæredygtig planet og økonomi, og datarige kort kan understøtte et bæredygtigt hav.

Dawn Wright, oceanograf og chefforsker ved Esri

'Tonsvis og tonsvis af smukke data'

Mere end 80 % af havbunden forbliver ukortlagt, men omfattende havkort vil være afgørende for at afhjælpe problemerne med overfiskning, ødelæggelse af levesteder, forurening og tab af biodiversitet. Det er nemt, og på dette tidspunkt kliché, at sige redde vores hav, men et datadrevet kort tvinger folk til at se, hvorfor havet skal reddes, hvor man skal starte, og hvad der skal gøres. At se havet i dets sande dybde og kompleksitet er præcis, hvad vi har brug for, hvis vi håber at reducere risikoen for kritisk skade eller udmattelse af marine ressourcer, siger Wright.

Siden udgivelsen i 2017 har verdens første 3D-havkort ansporede en revolution af innovation inden for hav-relaterede data og bæredygtighedsløsninger. Det digitale 3D-havkort sorterer globale vandmasser i 37 distinkte volumetriske regioner, kendt som økologiske marine enheder, defineret af faktorer i økosystemets sundhed og genopretning: temperatur, saltholdighed, ilt og næringsstofniveauer. Forskere, miljøforvaltere, fiskere og afsendere samt borgerforskere kan bruge kortet til virtuelt at navigere og udforske havet.

Det, der gør 3D-kortet over verdenshavet muligt, er virksomhedsteknologien, der er i stand til at indsamle og behandle data, der kommer i massiv mængde og variation. Og der er flere data på vej. Hele denne idé med marine robotter er en af ​​de store fremtidsvisioner for havet, siger Wright. Robotter og sensorer og andre instrumenter skaber tonsvis og tonsvis af smukke data.

Når de er indsamlet, går disse datamængder ind i et GIS, hvor de administreres og behandles ved hjælp af kunstig intelligens (AI) til hurtigt at identificere og klassificere information. Outputtet af GIS, ofte kaldet lokationsintelligens, kommer igennem som smarte kort, rumlige analyser og dashboards i realtid - den samme type, som er set over hele verden det sidste år for at spore og analysere coronavirus-pandemien. Disse GIS-drevne interaktive datavisualiseringsværktøjer bringer klarhed selv til de mest komplekse problemstillinger og hjælper med at styre politiske og kommercielle beslutninger baseret på en solid forståelse af, hvad der sker nu, og hvad der vil ske næste gang.

Vi kan endda lave forudsigelser i forhold til, hvad dataene vil fortælle os i 2030, forklarer Wright. Hvor varm bliver Floridas kyst i 2050? Vil disse temperaturer dræbe havgræsset i det område? Vil disse temperaturer resultere i et rødt tidevand omkring Tampa, der vil være så giftigt, at det vil dræbe alt fiskeriet der?

'Havet er sårbart'

Wright vokser op på Hawaii-øerne og arbejder i Amerikansk Samoa og forstår havet som et helligt sted. Denne følelse styrer hendes arbejde nu med andre videnskabsmænd, regeringsledere og virksomhedsledere. Jeg vil have folk til at forstå, at havet er sårbart, siger Wright. Det, vi gør ved havet lige nu, har enorme konsekvenser. Vores daglige vejr og vores langsigtede klima afhænger fuldt ud af havet.

For Wright repræsenterer etableringen og håndhævelsen af ​​beskyttede havområder, såsom Cook Islands Marine Park ud for New Zealand og Papahānaumokuākea Marine National Monument i USA, en triumf i at holde havet beskyttet. Indtil videre er kun 7 % af havet blevet markeret som beskyttet, sammenlignet med 15 % af landet. Selvom vi har omkring 7 % af havet beskyttet i disse parker eller reservater, er mindre end halvdelen af ​​det et område, hvor du ikke må fiske eller tage koraller eller tage de smukke klipper, forklarer Wright. Så vi har en lang, lang, lang vej dertil.

De økologiske marine enheder er sammensat af cirka 52 millioner globale havmålinger, der blev indsamlet over en 50-årig periode og giver et 3D-billede af verdenshavene.

Beskyttede områder, forudsigelige kort og bønner fra videnskabsmænd har bestemt indflydelse på virksomhedernes og politiske beslutninger. Læg dertil stigende klimarisiko og globalt pres for social ansvarlighed. Disse incitamenter og de GIS-værktøjer, der er nødvendige for at reagere, motiverer ledere til at implementere nye initiativer.

For eksempel arbejder rederier på at mindske udledningen af ​​drivhusgasser med designe mere effektive fartøjer , et skridt, der fremmer bæredygtighedssagen og samtidig reducerer virksomhedens omkostninger. Industrier som detailhandel og fremstilling sætter principper for cirkulær økonomi på plads for at genvinde eller genbruge materialer, efter at produktet har afsluttet sin oprindelige brug. Akvakulturvirksomheder er udvælgelse af de bedste steder for ansvarligt fiskeopdræt at hjælpe med at reducere overfiskeri, tilskynde til genopretning af akvatiske økosystemer og genvinde truede arter.

Sådanne bestræbelser bevæger os i retning af visionen om et bæredygtigt hav og dermed en bæredygtig planet. Selvom Wright føler sig sikker med så meget avanceret teknologi - det er et godt tidspunkt at kortlægge - hvad der er mindre sikkert, er, om det arbejde, videnskabsmænd, regeringer og virksomheder udfører, vil være nok eller afgive resultater hurtigt nok.

'Havet er ikke for stort til at fejle'

De Forenede Nationer er bekymrede for stigende trusler mod havet og har erklæret 2021 til 2030 for Havvidenskabens årti for bæredygtig udvikling. Det er ligesom Paris-klimaaftalen for havet, siger Wright. For mig er det månebilledet … at have noget så fokuseret for alle – regeringer, universiteter, nonprofitorganisationer – det er et virkelig stort skub.

En række vigtige havkortlægningsprojekter er allerede i forskellige stadier af udvikling og udførelse. For eksempel har Seabed 2030 det ambitiøse mål at kortlægge hele havbunden inden år 2030. The Map of Biodiversity Importance deler habitatmodeller for mere end 2.200 udsatte arter i det sammenhængende USA, med AI-prædiktorlag for arters levedygtighed. om udviklingsplaner og miljøfaktorer. Og Ocean Health Index vurderer årligt havets sundhed ved at se på sociale, økologiske og økonomiske fordele for at fremskynde fremskridt med havpolitikker.

Sådanne projekter vil hjælpe socialt ansvarlige virksomheder (dem, der bygger bæredygtighedsløsninger, der matcher forretningsmuligheder) med at opnå profit og samtidig bevare havet. Deres arbejde kredser ofte om komplekse og realtidsdata, lagret og behandlet med GIS og præsenteret på smarte kort og datavisualiseringer med GIS. Placeringsintelligence hjælper virksomheder – især shipping-, energi-, logistik- og fiskeindustrier – spørgsmål som følgende:

• Hvor ville havvindmøller have mindst indflydelse på kommercielt fiskeri?
• Hvor skal et nyt transatlantisk undersøisk kommunikationskabel gå for at undgå interferens med kammuslingbede, sjældne dybhavskoralhabitater eller sandmineområder, der er nødvendige for strandrestaurering?
• Hvor er passende områder for skibe at sejle i Arktis (nu hvor det ikke længere er dækket af is året rundt) for at minimere påvirkningen af ​​følsomme økosystemer?

Efterhånden som verden langsomt kommer ud af pandemien og går ind i FN's årti for havvidenskab for bæredygtig udvikling, kan den gøre det ved at vide, at virksomheder, videnskabsmænd og politiske beslutningstagere har magten til at træffe smartere valg for mennesker og planeten.

Disse valg vil blive styret af omfattende data om havet, teknologien til at kortlægge afgørende information og forståelsen af, hvordan, hvornår og hvor der skal gribes ind. Omdrejningspunktet vil med tiden være at træffe bæredygtige valg. Det viser sig, at havet ikke er for stort til at fejle, desværre, siger Wright. Den gode nyhed er, at den heller ikke er for stor til at reparere.

Dette indhold blev produceret af Insights, den tilpassede indholdsarm af MIT Technology Review. Det er ikke skrevet af MIT Technology Reviews redaktion.

skjule