De wetenschap en technologie die kunnen helpen de oceaan te redden

In associatie met Esri

Hier op aarde hebben we gedetailleerdere kaarten van Mars dan van onze eigen oceaan, en dat is een probleem. Een enorme kracht om klimaatverandering te overleven, de oceaan absorbeert 90% van de warmte die wordt veroorzaakt door emissies en genereert 50% van de zuurstof die we inademen. We hebben de oceaan te danken voor zoveel aspecten van onze veiligheid en welzijn, zegt Dawn Wright, oceanograaf en hoofdwetenschapper bij Esri, leverancier van geografische informatiesystemen (GIS), die opmerkt dat de oceaan ook voorziet in hernieuwbare energie, een belangrijke voedselbron, en een transportcorridor voor niet alleen schepen, maar ook onderzeese internetkabels.

Nu ondersteunen hetzelfde type slimme kaarten en geospatiale technologie die de verkenning van de ruimte begeleiden, de zoektocht om onze oceaan beter te begrijpen en te beschermen. Voor het eerst kan onze kennis van de oceaan onze kennis van het land benaderen, zegt Wright. We kunnen de onbekende diepte in de bekende diepte veranderen.

GIS, de technologie voor locatie-intelligentie die bedrijven en overheden gebruiken voor alles, van risicobeperking tot crisisrespons, marktanalyse tot operationele efficiëntie, is ook van toepassing op de oceaan. De logica is simpel: de oceaan ondersteunt een duurzame planeet en economie, en datarijke kaarten kunnen een duurzame oceaan ondersteunen.

Dawn Wright, oceanograaf en hoofdwetenschapper bij Esri

‘Tonnen en tonnen mooie data’

Meer dan 80% van de oceaanbodem is nog niet in kaart gebracht, maar uitgebreide oceaankaarten zullen essentieel zijn om de problemen van overbevissing, vernietiging van leefgebieden, vervuiling en verlies van biodiversiteit in te dammen. Het is gemakkelijk, en op dit moment cliché, om te zeggen: red onze oceaan, maar een datagestuurde kaart dwingt mensen om te zien waarom de oceaan moet worden gered, waar te beginnen en wat er moet gebeuren. De oceaan in zijn ware diepte en complexiteit zien, is precies wat we nodig hebben als we het risico op ernstige schade aan of uitputting van de mariene hulpbronnen willen verminderen, zegt Wright.

Sinds de release in 2017 is de 's werelds eerste 3D oceaankaart leidde tot een revolutie van innovatie in oceaangerelateerde gegevens en duurzaamheidsoplossingen. De 3D digitale oceaankaart sorteert wereldwijde watermassa's in 37 verschillende volumetrische regio's, ook wel ecologische mariene eenheden genoemd, gedefinieerd door factoren in de gezondheid en het herstel van ecosystemen: temperatuur, zoutgehalte, zuurstof en nutriëntenniveaus. Wetenschappers, milieumanagers, vissers en verladers, evenals burgerwetenschappers kunnen de kaart gebruiken om virtueel te navigeren en de oceaan te verkennen.

Wat de 3D-kaart van de oceaan van de wereld mogelijk maakt, is de bedrijfstechnologie die in staat is om gegevens te verzamelen en te verwerken die in enorme hoeveelheden en variaties worden geleverd. En er zijn meer gegevens onderweg. Dit hele idee van mariene robotica is een van de grote toekomstvisies voor de oceaan, zegt Wright. Robotica en sensoren en andere instrumenten creëren tonnen en tonnen en tonnen prachtige data.

Eenmaal verzameld, gaan die hoeveelheden gegevens naar een GIS waar ze worden beheerd en verwerkt, met behulp van kunstmatige intelligentie (AI) om informatie snel te identificeren en te classificeren. De output van GIS, vaak locatie-intelligentie genoemd, komt naar voren als slimme kaarten, ruimtelijke analyses en realtime dashboards - dezelfde soort die het afgelopen jaar over de hele wereld is gezien om de pandemie van het coronavirus te volgen en te analyseren. Deze GIS-aangedreven interactieve datavisualisatietools brengen duidelijkheid, zelfs voor de meest complexe problemen en helpen bij het sturen van beleids- en commerciële beslissingen op basis van een goed begrip van wat er nu gebeurt en wat er zal gebeuren.

We kunnen zelfs voorspellen wat de data ons in 2030 gaat vertellen, legt Wright uit. Hoe warm zal de kust van Florida zijn in 2050? Zullen die temperaturen het zeegras in dat gebied doden? Zullen die temperaturen resulteren in een rood getij rond Tampa dat zo giftig zal zijn dat het alle visserijen daar zal doden?

'De oceaan is kwetsbaar'

Opgegroeid op de Hawaiiaanse eilanden en werkend in Amerikaans Samoa, begrijpt Wright de oceaan als een heilige plaats. Dat gevoel leidt nu haar werk met collega-wetenschappers, regeringsleiders en bedrijfsleiders. Ik wil dat mensen begrijpen dat de oceaan kwetsbaar is, zegt Wright. Wat we nu met de oceaan doen, heeft enorme gevolgen. Ons dagelijkse weer en ons klimaat op lange termijn zijn volledig afhankelijk van de oceaan.

Voor Wright betekent de oprichting en handhaving van beschermde mariene gebieden, zoals het Cook Islands Marine Park bij Nieuw-Zeeland en het Papahānaumokuākea Marine National Monument in de VS, een overwinning in het beschermen van de oceaan. Tot nu toe is slechts 7% van de oceaan gemarkeerd als beschermd, vergeleken met 15% van het land. Ook al hebben we ongeveer 7% van de oceaan beschermd in deze parken of reservaten, minder dan de helft daarvan is een gebied waar je niet mag vissen of de koralen of de mooie rotsen mag nemen, legt Wright uit. We hebben dus nog een lange, lange, lange weg te gaan.

De ecologische mariene eenheden zijn samengesteld uit ongeveer 52 miljoen wereldwijde oceaanmetingen die zijn verzameld over een periode van 50 jaar en bieden een 3D-weergave van de oceanen van de wereld.

Beschermde gebieden, voorspellende kaarten en pleidooien van wetenschappers hebben zeker invloed op bedrijfs- en beleidsbeslissingen. Voeg daarbij het toenemende klimaatrisico en de wereldwijde druk voor maatschappelijke verantwoordelijkheid. Deze prikkels en de GIS-tools die nodig zijn om te reageren, motiveren leiders om nieuwe initiatieven te implementeren.

Rederijen werken bijvoorbeeld aan het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen door: efficiëntere schepen ontwerpen , een stap die de duurzaamheidskwestie bevordert en tegelijkertijd de bedrijfskosten verlaagt. Industrieën zoals detailhandel en productie zetten principes van de circulaire economie om materialen terug te winnen of te recyclen nadat het product zijn oorspronkelijke gebruik heeft voltooid. Aquacultuurbedrijven zijn het selecteren van toplocaties voor verantwoorde viskweek om overbevissing te helpen verminderen, het herstel van aquatische ecosystemen aan te moedigen en bedreigde soorten te herstellen.

Dergelijke inspanningen brengen ons in de richting van de visie van een duurzame oceaan en dus een duurzame planeet. Hoewel Wright zeker is van zoveel geavanceerde technologie - het is een goed moment om in kaart te brengen - is het minder zeker of het werk dat wetenschappers, regeringen en bedrijven doen voldoende zal zijn of snel genoeg resultaten zal opleveren.

'De oceaan is niet te groot om te falen'

Bezorgd over de toenemende bedreigingen voor de oceaan, hebben de Verenigde Naties 2021 tot 2030 uitgeroepen tot het decennium van oceaanwetenschap voor duurzame ontwikkeling. Het is als het klimaatakkoord van Parijs voor de oceaan, zegt Wright. Voor mij is het de beste manier om iets te hebben dat voor iedereen is gericht - regeringen, universiteiten, non-profitorganisaties - dit is echt een grote stap.

Een aantal belangrijke projecten voor het in kaart brengen van de oceaan bevinden zich al in verschillende stadia van ontwikkeling en uitvoering. Seabed 2030 heeft bijvoorbeeld het ambitieuze doel om tegen het jaar 2030 de hele oceaanbodem in kaart te brengen. The Map of Biodiversity Importance deelt habitatmodellen voor meer dan 2.200 bedreigde soorten in de aangrenzende Verenigde Staten, met AI-voorspellerlagen voor levensvatbaarheid van soorten over ontwikkelingsplannen en omgevingsfactoren. En de Ocean Health Index beoordeelt jaarlijks de gezondheid van de oceaan door te kijken naar sociale, ecologische en economische voordelen om de voortgang van het oceaanbeleid te versnellen.

Dergelijke projecten zullen maatschappelijk verantwoorde bedrijven (die duurzame oplossingen bouwen om zakelijke kansen te matchen) helpen bij het behalen van winst met behoud van de oceaan. Hun werk draait vaak om complexe en realtime data, opgeslagen en verwerkt met GIS, en gepresenteerd op slimme kaarten en datavisualisaties met GIS. Locatie-intelligentie helpt bedrijven, met name de scheepvaart-, energie-, logistiek- en visserijsector, bij vragen als de volgende:

• Waar zouden offshore windturbines de minste impact hebben op de commerciële visserij?
• Waar moet een nieuwe trans-Atlantische onderzeese communicatiekabel naartoe om interferentie met schelpbeddingen, zeldzame diepzeekoraalhabitats of zandwinningsgebieden die nodig zijn voor strandherstel te voorkomen?
• Waar zijn geschikte gebieden voor schepen om door het Noordpoolgebied te varen (nu het niet langer het hele jaar door met ijs bedekt is) om de impact op gevoelige ecosystemen te minimaliseren?

Terwijl de wereld langzaam uit de pandemie tevoorschijn komt en het Decennium van Oceaanwetenschap voor Duurzame Ontwikkeling van de Verenigde Naties binnengaat, kan het dat doen in de wetenschap dat bedrijven, wetenschappers en beleidsmakers de macht hebben om slimmere keuzes te maken voor mens en planeet.

Die keuzes zullen worden geleid door uitgebreide gegevens over de oceaan, de technologie om cruciale informatie in kaart te brengen en het begrip hoe, wanneer en waar in te grijpen. De spil zal op termijn duurzaamheidskeuzes maken. Het blijkt dat de oceaan niet te groot is om te falen, helaas, zegt Wright. Het goede nieuws is dat het ook niet te groot is om te repareren.

Deze inhoud is geproduceerd door Insights, de aangepaste inhoudstak van MIT Technology Review. Het is niet geschreven door de redactie van MIT Technology Review.

zich verstoppen