Bagi tim ahli biologi kelautan, menilai kesehatan ribuan meter persegi terumbu karang bisa menjadi prospek yang menakutkan – namun digital Revolusi sedang mengubah hal tersebut, kata penyelam TIM LAMONT dan RINDAH TALITHA VIDA dari Universitas Lancaster dan TRIES BLANDINE RAZAK dari Universitas IPB di Indonesia
Kita sering harus memantau beberapa hal yang paling ekosistem keanekaragaman hayati di planet ini, dan ada batasan waktu yang ketat karena peraturan keselamatan yang terkait dengan penyelaman scuba.
Mengukur dan mengklasifikasikan secara akurat bahkan di area terumbu karang yang kecil dapat melibatkan waktu berjam-jam di bawah air. Dan dengan jutaan terumbu karang di seluruh dunia yang perlu dipantau dalam menghadapi ancaman ancaman terhadap keberadaan mereka, kecepatan sangatlah penting.
Tapi sekarang, a digital Revolusi dalam pemantauan terumbu karang mungkin sedang berlangsung, yang dimungkinkan oleh kemajuan terbaru dalam teknologi kamera dan komputasi berbiaya rendah. baru studi menunjukkan cara membuat 3D komputer model terumbu karang secara keseluruhan – terkadang dikenal sebagai digital kembar – dapat membantu kita memantau ekosistem yang berharga ini dengan lebih cepat, lebih akurat, dan lebih terperinci daripada sebelumnya.
Kami bekerja di 17 lokasi penelitian di Indonesia bagian tengah – beberapa terumbu karang mengalami kerusakan, yang lainnya sehat atau pulih. Kami mengikuti protokol yang sama di area persegi panjang berukuran 1,000 meter persegi di setiap lokasi, menggunakan teknik yang disebut “fotogrametri” untuk membuat model 3D dari setiap habitat terumbu karang.
Salah satu dari kami menyelam dan berenang 2m di atas karang bolak-balik seperti mesin pemotong rumput di setiap meter persegi terumbu karang ini, sambil membawa dua kamera bawah air yang diprogram untuk mengambil foto dasar laut dua kali per detik. Hanya dalam waktu setengah jam, kami telah mengambil 10,000 gambar beresolusi tinggi yang tumpang tindih yang mencakup seluruh area.
Komputer berperforma tinggi
Kemudian, kami mem-boot kinerja tinggi komputer, dan dengan bantuan para ahli spesialis dari perusahaan teknologi sains bawah air yang disebut Ilmiah Tritonia, kami mengolah gambar-gambar ini menjadi representasi 3D yang akurat untuk masing-masing dari 17 lokasi. Model yang dihasilkan melampaui metode pemantauan tradisional dalam hal kecepatan, biaya, dan kemampuan untuk secara konsisten mereproduksi pengukuran yang akurat.
Makalah penelitian kami menerapkan teknik ini untuk menilai keberhasilan proyek restorasi karang terbesar di dunia. Terumbu Karang Mars Proyek Restorasi terletak di Pulau Bontosua di Kepulauan Spermonde di Sulawesi Selatan, Indonesia.
Temuan kami menunjukkan bahwa, jika dikelola dengan baik, upaya pemulihan karang dapat mengembalikan banyak elemen, termasuk kompleksitas struktur terumbu di area yang luas.
Dengan membandingkan model 3D, kita dapat melihat betapa rumitnya struktur permukaan terumbu karang dan mengukur detailnya pada skala yang berbeda – aspek-aspek ini akan terlalu sulit untuk diukur secara akurat oleh penyelam di bawah air.
Di awal 2024 studi, tim kami menerapkan fotogrametri untuk mengukur tingkat pertumbuhan karang pada tingkat koloni individu. Dengan mengambil model 3D terperinci sebelum dan setelah satu tahun pertumbuhan, kami mengungkapkan bahwa terumbu karang yang dipulihkan dapat mencapai tingkat pertumbuhan yang sebanding dengan ekosistem alam yang sehat.
Temuan ini sangat penting karena menyoroti potensi terumbu karang yang dipulihkan untuk pulih dan berfungsi serupa dengan lingkungan terumbu karang yang belum tersentuh.
Di luar terumbu karang
Fotogrametri menjadi alat yang diadopsi secara luas di berbagai bidang, baik di darat dan di lautanDi luar terumbu karang, teknologi ini digunakan untuk memantau hutan dengan drone, mengembangkan model arsitektur dan perencanaan perkotaan yang terperinci, serta memantau erosi tanah dan perubahan lanskap.
Di lingkungan laut, fotogrametri adalah alat yang ampuh untuk memantau dan mengukur perubahan lingkungan seperti variasi tutupan karang, pergeseran keanekaragaman spesies, dan perubahan struktur terumbu karang. Metode ini juga telah digunakan untuk mengembangkan metode yang hemat biaya untuk mengukur kekasaran terumbu karang (ketidakrataan atau tekstur permukaan terumbu karang).
Rugositas yang lebih besar umumnya menunjukkan habitat yang lebih kompleks, yang dapat mendukung keanekaragaman kehidupan laut yang lebih luas dan mencerminkan sistem terumbu karang yang lebih sehat.
Selain itu, alat ini mengukur kompleksitas berbagai bentuk dan struktur di dalam terumbu karang. Metode ini memberikan dasar penting yang membantu ilmuwan seperti kami melacak perubahan dari waktu ke waktu dan merancang strategi konservasi yang efektif.
Meskipun metode ini lebih murah dan cepat daripada kerja lapangan tradisional, masih ada kendala finansial yang signifikan.
Biaya dan pelatihan
Peralatan dan perangkat lunak yang dibutuhkan dapat berkisar dari beberapa ribu hingga puluhan ribu dolar, tergantung pada peralatan dan perangkat lunak spesifik yang digunakan, dan menguasai teknik-teknik ini memerlukan waktu. Mungkin perlu waktu sebelum metode-metode ini menjadi standar bagi sebagian besar ahli biologi lapangan.
Selain pemantauan terumbu karang, fotogrametri semakin banyak digunakan dalam virtual reality dan pengembangan realitas tertambah, yang memungkinkan terciptanya lingkungan yang mendalam dan nyata untuk pendidikan, hiburan, dan penelitian.
Misalnya saja, badan Amerika Serikat, National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA), terumbu karang realitas virtual menawarkan cara menarik untuk menjelajahi terumbu karang melalui realitas virtual.
Di masa depan, fotogrametri dapat merevolusi pemantauan lingkungan dengan menawarkan dasar dan penilaian yang lebih cepat dan lebih akurat tentang perubahan ekosistem seperti pemutihan karang dan pergeseran keanekaragaman hayati.
Kemajuan dalam pembelajaran mesin dan komputasi awan diharapkan dapat lebih mengotomatiskan dan meningkatkan fotogrametri, meningkatkan aksesibilitas dan skalabilitasnya, serta memantapkan perannya sebagai alat penting dalam ilmu konservasi.
Tidak punya waktu untuk membaca sebanyak yang Anda mau tentang perubahan iklim? Dapatkan rangkuman mingguan di kotak masuk Anda. Setiap hari Rabu, editor lingkungan The Conversation menulis Imagine, sebuah email singkat yang membahas lebih dalam tentang satu iklim saja isu. Bergabunglah dengan 35,000+ pembaca yang telah berlangganan sejauh ini.
TIM LAMONT adalah seorang peneliti di bidang biologi laut di Lancaster University; RINDAH TALITHA VIDA adalah kandidat PhD, Pusat Lingkungan Hidup, Lancaster University, dan MENCOBA BLANDINE RAZAK adalah seorang peneliti di Sekolah Restorasi Terumbu Karang, Universitas IPB
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Juga di Divernet: Apa yang diperlukan karang untuk bertahan hidup?, Terumbu karang dunia lebih besar dari yang kita duga…, Terumbu karang Pasifik yang terpencil menunjukkan kemampuan untuk mengatasi pemanasan laut, Kerusakan karang: bisakah terumbu karang kita diselamatkan?
