Высокотехнологичное программное обеспечение и беспилотники позволяют ученым следить за арктическими тюленями

Новый проект с использованием камер на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), облетающих Арктику, выполняет двойную задачу: оценивает характеристики сокращающегося морского льда и использует те же аэрофотоснимки для обнаружения тюленей, выбравшихся на льдины. Это первый проект, использующий авиацию для мониторинга льда и тюленей в отдаленных районах без риска для пилотов и наблюдателей, сообщила руководитель научной группы Элизабет Уэзерхед из Университета Колорадо в Боулдере.

Мониторинг тюленей важен, поскольку Арктика быстро нагревается из-за накопления в атмосфере Земли парниковых газов антропогенного происхождения. Потепление и потеря льда вызывают обеспокоенность биологов, поскольку влияют на арктических морских и наземных млекопитающих. «Поскольку лед исчезает в одних районах быстрее, чем в других, мы пытаемся понять, какие районы и типы льда необходимы тюленям для выживания», — сказал Питер Бовенг, руководитель программы по полярным экосистемам в Центре научных рыболовных исследований Аляски NOAA.

Беспилотник Scan Eagle с 10-футовым размахом крыла был запущен в мае-июне 2009 года с судна NOAA McArthur II над Беринговым морем к западу от Аляски. Программное обеспечение для распознавания образов, разработанное Boulder Labs Inc., использовалось для автоматической идентификации тюленей на 27 000 собранных изображений. «Результаты показывают, что тюленям свойственны явные предпочтения к определенным типам льда, что доказывает: площадь ледового покрова — не единственный фактор, влияющий на популяции», — отметила Уэзерхед.

Полеты длились от 2 до 8 часов на высотах от 300 до 1000 футов. Хотя охваченная БПЛА территория была небольшой (трансекты длиной 3–5 миль), система успешно справилась с характеристикой как льда, так и тюленей. Анализ льда включал расчеты соотношения периметра к площади льдин, их размер и распределение.

По данным Национального центра данных по снегу и льду CU-Boulder, общая потеря площади арктического морского льда с 1979 по 2009 год превысила площадь штата Аляска. Ученые полагают, что Арктика может стать летом практически бесснежной в ближайшие десятилетия. В декабре 2010 года Служба рыболовства NOAA предложила занести арктического кольчатого нерпу в список находящихся под угрозой исчезновения видов из-за сокращения льда и снежного покрова.

«Биологи в восторге от ПО для распознавания изображений, так как оно может изменить подход к мониторингу популяций тюленей, — сказала Уэзерхед. — Это отличный пример сотрудничества физиков и биологов, озабоченных состоянием популяций тюленей». Обычно тюлени фигурируют менее чем на 1% снимков, но на льдинах или у кромки льда, где они обнаружены, программа помогает определить их вид. В будущем она может позволить определять возраст и пол некоторых видов, а также искать белых медведей.