우리가 바다를 구할 수있는 방법과 그들이 우리를 구할 수있는 방법

세계의 7 분의 1은 바다로 덮여 있습니다. 그들은 우리의 접시에 음식을 넣고 우리가 호흡하는 산소의 최대 50 %를 제공하고 기후를 조절합니다. 그러나 인간의 활동은 그것을 위험에 빠뜨리고있다.

9 월 25 일, 기후 변화에 관한 정부 간 패널은 끔찍한 독서를 한 바다에 대한 보고서를 발표했습니다. 온실 가스 배출량이 급격히 감소하고 지구 온난화가 2 ° C 미만으로 제한 되더라도 해수면은 여전히 ​​2100 년까지 30 ~ 60cm 증가 할 수 있다고 말했다.

또한, 우리는 1992 년 총 글로벌 캐치가 끊임없는 쇠퇴를 시작한 '피크 피쉬'의 지점을 통과 한 동물의 바다를 비우고 있습니다. 해양 포유류의 3 분의 1은 멸종의 위험이 있습니다. 우리의 탄소 배출은 산업화 이전 시대 이후로 바다를 30 % 더 산성으로 만들어 여러면에서 수생 생물을 위협했습니다.

그러나 많은 사람들이 물건을 돌리기 위해 노력하고 있습니다. 런던 동물원 협회 (Zoological Society of London)의 보존 과학자 인 헤더 콜드 와이 (Heather Koldewey) 박사는“많은 해결책이있다”고 말했다. "그것은 세상에서 선의의 힘입니다."

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우리가 바다를 구할 수있는 방법

소스에서 플라스틱을 잡는 스마트 머신

플라스틱 입자는 우리 바다에서 유비쿼터스가되었습니다. 그들은 기둥의 외딴 지역과 가장 깊은 바다 참호에서 발견되었습니다. 많은 프로젝트가 바다에서 플라스틱을 제거하는 데 중점을두고 있지만 기술 스타트 업 Ichthion은 강에서 플라스틱 폐기물을 추출하는 시스템을 개발하고 있습니다.

강은 바다에서 플라스틱 문제에서 큰 역할을합니다. 왜냐하면 그들은 땅에서 바다로 톤의 폐기물을 청소하기 때문입니다. “우리가 내륙으로 수십만 마일을하는 일은 실제로 영향을 미칩니다.

ICHTHION의 Azure 장치는 강 표면에 앉아 부유물을 강둑으로 넘어냅니다. 컨베이어 벨트가 들어 올려 카메라를 지나서 실행합니다. 인공 지능 알고리즘은 다양한 플라스틱 및 포장 브랜드의 모양과 색상을 인식합니다. 이를 통해 연구원들은 쓰레기가 오는 곳과 어떤 종류의 플라스틱이 가장 흔한 지 정확히 찾아 낼 수 있습니다.

ICHTHION의 CEO 인 Inty Grønneberg는“데이터가 없으면 우리가 이해하지 못하는 문제와 싸우는 것과 같습니다. 하루에 최대 80 톤의 회수 된 플라스틱을 분류하고 재사용 및 재활용을 위해 보내집니다.

최초의 Azure 시스템은 에콰도르 강에 내년에 설치 될 예정이며, 갈라파고스 제도로 향하는 플라스틱의 흐름을 막을 수 있기를 바랍니다. ICHTHION 팀이 작업하고있는 또 다른 장치는 배에 부착되어 물에서 플라스틱 입자를 필터링합니다.

번식 더 강한 암초

산호초는 번성하는 생태계이며, 모든 해양 종의 1/4이 그들을 집으로 불렀습니다. 그러나 평균 온도가 2100으로 2 ° C 증가하면 대부분의 세계 암초가 파괴됩니다. ‘슈퍼 산호’는 기후 위기에서 그들을 구하는 한 가지 방법이 될 수 있습니다.

호주에서는 Madeleine Van Oppen 교수가 2018 년에 사망 한 Coral Biologist Ruth Gates와 함께 몇 년 전에 시작한 작업을 계속하고 있습니다. 그녀와 다른 연구원 팀은 선택적인 번식에서 유전자 편집에 이르기까지 '지원 진화'의 우산 아래에있는 다른 기술을 시도하고 있습니다.

일부 산호 종은 자연스럽게 열에 대처할 수 있으며,이 더 강한 산호를 다른 종으로 교차 사로 잡는 결과는 이미 열 내성 하이브리드를 생성합니다. 한편 과학자들은 일부 산호에 열 내성을주는 유전자를 사냥하고 있습니다. 궁극적으로, 목표는 하디의 실험실에서 산호초를 재배하는 것입니다.

런던 동물원 협회의 보존 과학자 Heather Koldewey 박사는 수십 년간의 연구를 수행 할 시간이 없지만 어떤 솔루션이 가장 실용적인지를 절실히 평가해야한다고 경고합니다. 그러나 국가가 온실 가스 배출량을 삭감 할 때까지“산호초를 위해 우리가하는 모든 일은 시간을 사는 것입니다.”라고 그녀는 말합니다.

하늘의 상어 눈

호주와 남아프리카에서 상어 그물은 종종 해안 지역에 배치되어 상어 공격의 가능성을 줄이기 위해 인간과 상어 사이에 장벽을 두는 것이 아니라 1 년에 수천 개의 상어를 죽임으로써 배치됩니다. 이론은 상어가 적다는 것은 공격이 적다는 것입니다. 그러나 최고 포식자로서 상어는 생태계의 중요한 부분이며 많은 종들이 이미 위협 받고 있습니다. 그물은 또한 가오리, 돌고래 및 거북이를 포함한 다른 취약한 해양 생물을 가두게 할 수 있습니다.

Project Airship은 목욕자를 안전하게 유지하는 비용 효율적이고 영향력이없는 대안 수단을 제공 할 수 있습니다. Project Airship은 모션에 민감한 카메라가 장착되어 해안 해역을 주시하는 테더 블 림프를 사용합니다. 창립자 인 Kye Adams에 따르면,이 Blimps는 약 20 분 동안 만 달릴 수있는 해안 경비대 구동 드론과는 달리 하루 종일 계속 갈 것입니다.

호주에서 두 번의 시험 시즌 동안 Adams는 '인간 자유인으로 알려진 아날로그 상어'를 바다에 배치했습니다. 그는 카메라가 상어의 가슴 지느러미를 모방하기 위해 팔로 수중에서 수중 수영을 얼마나 잘 감지했는지에 놀랐습니다. 다음 단계는 인공 지능을 사용하여 실제 상어를 자동으로 감지하는 것입니다.

궁극적으로, 비행선은 컬링 캠페인을 시작하고 상어 그물을 설치함으로써 상어를 죽이는 대신 수영 선수와 서퍼들을 물 속으로 안전하다는 것을 안심시키는 옵션이 될 수 있습니다.

우주에서 밀렵꾼을 정책으로 정책

몇 년 전까지, 열린 바다에서 일어난 불법 낚시 활동을 추적하는 것은 거의 불가능했습니다. 수평선 너머로 일어난 일은 수평선 너머로 머물 렀습니다.

2016 년부터 글로벌 낚시 시계는 우주에서 바다를 주시하고 있습니다. 인터넷 거대 Google, 보존 그룹 오세아 나와 위성 기술 전문가 스카이 트루스 (Skytruth) 간의 협력으로 인해 선박이 자신이 최대의 내용을 숨기기가 훨씬 어렵습니다.

이 기술은 다른 선박과의 충돌을 피하기 위해 대형 보트가 위치, 속도 및 코스를 방송하기 위해 운반 해야하는 추적 장치를 기반으로합니다. Global Fishing Watch Team 은이 공개적으로 이용 가능한 정보를 사용하여 컴퓨터 알고리즘에 다양한 유형의 낚시가 어떻게 보이는지 가르치고있었습니다. 예를 들어, 긴 라이닝 보트는 똑 바른 물의 물을 반복해서 작동하는 반면 트롤러는 더 우연히 기어 다닙니다.

이제이 시스템은 매일 6 천만 개의 데이터 포인트를 분석하여 65,000 척의 선박의 Telltale 어업 패턴을 식별합니다. 그런 다음 낚시 활동은 누구나 액세스하고 다운로드 할 수있는 대화식 온라인지도에 거의 실시간으로 게시됩니다.

이미 정부는 해양 매장량 내에서 불법 어업과 싸우기 위해 데이터를 사용하고 있으며, 연구원들은 법적 낚시를보다 지속 가능하게 만드는 전략을 세우고 있습니다.

이 시스템은 시스템을 속이려고하는 어선을 식별 할 수도 있습니다. 알고리즘은 여러 선박이 동일한 식별 번호를 사용하는 경우 또는 누군가가 온보드 GPS를 사용하고 선박의 방송 위치가 데이터를받은 위성의 위치와 일치하지 않을 때 감지됩니다.

로봇을 보내십시오!

심해는 지구상에서 가장 큰 서식지이지만 우리는 여전히 그것에 대해 거의 알지 못합니다. 심해 채굴과 같은 새로운 위협으로 인해이 서식지를 연구하는 것이 점점 시급 해져서 우리는 어떤 종이 ​​그곳에 살고 우리의 행동이 어떤 영향을 미칠지 알 수 있습니다.

문제는 해양 깊이를 탐색하는 것은 엄청나게 어렵지만 자율 수중 차량 또는 AUV로 알려진 다이빙 로봇을 포함한 기술 혁신이 우리가이를 가능하게하는 데 도움이되고 있다는 것입니다. 고해상도 카메라가 장착 된 AUV는 표면 아래의 환경을 엿볼 수있는 강력한 눈입니다. 유일한 걸림돌은 누군가가 나중에 영상을 뚫어야한다는 것입니다.

Plymouth University의 해양 생태 학자 인 Kerry Howell 교수는“이미지를 분석하는 데 걸리는 시간은 천문학적입니다. Howell은 최근 인공 지능을 과정의 속도를 높이는 방법으로 테스트 한 Deep Links 프로젝트를 이끌고 있습니다.

그녀의 팀은 AutoSub6000이라는 영국의 AUV 중 하나가 수집 한 150,000 개의 이미지 데이터 세트를 다이빙에서 대서양의 Rockall Bank에서 1km 이상 깊이까지 가져 왔습니다. PhD 학생 Nils Piechaud는 1,200 개의 이미지를 검사하고 100 종 이상의 종에서 4 만 마리의 동물을 식별하는 불가능한 일을 얻었습니다. 그런 다음 그 이미지를 사용하여 심해 동물을 식별하기 위해 Google의 Tensorflow (딥 러닝 알고리즘)를 교육했습니다.

그런 다음 알고리즘의 성능은 아직 보지 못한 다른 이미지를 사용하여 테스트되었습니다. Howell은“일부 종의 경우 매우 잘 작동합니다. 시간의 90 % 이상, 알고리즘은 Xenophyophores를 올바르게 발견했습니다.

초기에는 Howell이 알고리즘이 연구자들에게 마음을 사로 잡는 작업을 지원하고 자율 기술의 잠재력을 잠금 해제 할 것이라고 확신합니다. Howell은“인공 지능과 컴퓨터 비전에 대한 훌륭한 점은 일관성이 있다는 것입니다. 인간과 달리 알고리즘은 피곤하지 않거나 예측할 수없는 실수를합니다.

물론 기계가 항상 옳지는 않지만 데이터에서 편견을 정량화하고 제거 할 수 있습니다. 인간의 방황하는 마음으로 불가능한 것.

우리의 바다가 우리를 구할 수있는 방법

개봉되지 않은 약 가슴

MRSA와 같은 항생제 내성 감염에 의해 현대 의학이 위협을 받고 있습니다. 생명을 구하는 약물이 효능을 잃어버린 상태에서 일부 전문가들은 이것이 계속되면 암흑 시대로의 복귀를 경고합니다.

결과적으로, 새로운 의약품이 저항에 맞서 싸우기위한 긴급한 수색이 진행 중이며, 사람들이보고있는 한 곳은 바다에 있습니다. Plymouth University의 해양 생태 학자 인 Howell 교수는“스폰지와 산호는 의료 특성을 가진 가장 유망한 천연 제품 공급원입니다. 이 동물들은 일반적으로 화학 물질을 진화시켜 서로를 물리 치고 죽여 항생제 약물의 이상적인 기초를 만들어내는 박테리아에 의해 일반적으로 식민지화되기 때문입니다.

심해 생물학자인 Howell은 바다에서 발견 된 새로운 분자에 대해 처음으로 알고 있습니다. Plymouth University의 미생물학자인 Howell과 그녀의 동료 Mat Upton은 이미 MRSA에 효과적인 것으로 보이는 심해 박테리아에서 추출한 적어도 하나의 분자를 발견했습니다.

Howell은 그녀가 원래 사람들이 심해 종에 관심을 갖도록 설득하는 방법으로 바이오 스펙팅에 관심을 갖게되었음을 인정합니다. "종과 서식지를 파괴하는 것이 잘못 되었기 때문에 심해에 신경 쓰지 않는다면 실제로 생명을 구할 수 있기 때문에 적어도 관심을 갖습니다."라고 그녀는 말합니다.

바다에서 발견되는 항생제만이 아닙니다. 진통제는 치명적인 열대 원뿔 달팽이의 독소를 기반으로하는 생산되었습니다. 한편, 카리브해 스폰지는 림프종 및 백혈병을 치료하기 위해 시타 라빈, 대상 포진, 수두, 차가운 상처 및 포진에 사용되는 aciclovir를 포함한 다양한 항 바이러스 및 항암제를 생성했습니다.

열을 흡수하는 바다와 CO ₂

바다가 없으면 기후 위기는 이미 훨씬 나빠질 것입니다. 이 엄청난 양의 물은 온난화 대기에서 열의 90 % 이상을 흡수하고 많은 이산화탄소의 많은 기가 톤을 흡수했습니다 (1 개의 기가 톤 =1 억 톤).

최근의 연구에 따르면 1994 년에서 2007 년 사이에 바다는 모든 Co ₂ 의 3 분의 1에 가까운 흡수 된 것으로 계산되었습니다. 인간 활동에 의해 방출됩니다. 국제 자연 보존 연합의 Dan Laffoley는“해양은 더위에서 우리를 보호하고 이산화탄소에서 우리를 보호했습니다. "바다가 없었다면 전 세계 표면 온도가 30 ° C 이상 더워 질 것입니다."

그는 바다를 지구상의 생명에 맞게 조건을 유지 한 편안한 담요라고 묘사합니다. 그러나 탄소와 열의 거대한 흡수는 기후 위기를 막는 데 도움이되지만 파도 아래의 다른 문제가 발생합니다. 바다 자체는 눈에 띄게 따뜻해지고 산성이 높아지고 있으며 온도가 상승함에 따라 바다는 산소를 잃고 있습니다.

그리고 이것은 모든 바다 생물에 대한 나쁜 소식을 전하며 숨을 쉬고 살아 남기가 더 어려울 것입니다. 바다의 변화하는 화학은 산호, 조개, 플랑크톤 및 기타 유기체가 탄산 칼슘으로 만든 껍질이나 골격으로 생명을 강하게하여 pH 방울로 용해되기 시작합니다.

행성의 폐

우리는 모두 식물 플랑크톤의 존재에 감사해야합니다. 이 작은 유기체의 수다리는 바다를 통해 떠 다니며 광합성을 통해 태양으로부터 에너지를 활용하고, 지구 대기에서 모든 산소의 약 절반을 생성하는 과정에서 (나머지는 육상 식물에서 나옵니다)

특히 중요한 것은 Cyanobacteria 또는 Prochlorococcus라고 불리는 청록색 조류 유형입니다. 크기가 부족한 것 - 10 개는 적혈구의 너비에 맞을 수 있습니다. 그들은 숫자를 보충하는 것 이상이며 아마도 지구상에서 가장 풍부한 광합성 유기체 일 것입니다.

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Laffoley는“그들은 옥수수로 측정되는 숫자로 존재합니다.

Prochlorococcus 표본은 1986 년 Sargasso Sea에서 수집 한 물에서 처음으로 Massachusetts Institute of Technology의 Oceanographer Sallie Chisholm에 의해 분리되었습니다. 올해, 그녀는 획기적인 발견과 매우 중요한 Cyanobacteria에 대한 지속적인 연구로 750,000 달러의 Crafoord 상을 수상했습니다.

바다 생물에서 영감을 얻은 기술

많은 과학자들과 엔지니어들은 바다에 사는 것들을 기반으로 유용한 새로운 재료, 구조 및 기술을 개발하도록 영감을 받았습니다. 예를 들어, 멍청한 금속 로봇 대신 언젠가 유연한 낙지의 팔에서 영감을 얻은 소프트 바디 기계를 볼 수 있습니다. 낙지의 놀라운 능력은 피부의 색상과 질감을 즉시 주변 환경과 일치시키기 위해 군사 위장으로 사용하기 위해 조사되고 있습니다.

바다에서 영감은 가장 겸손한 동물에서 나올 수 있습니다. 예를 들어, 연구원들은 홍합이 젖고 파도에 의해 두근 거릴 때에도 홍합이 어떻게 바위에 붙어 있는지 알고 싶어했습니다. 연체 동물은 특별한 유형의 방수 접착제를 분비하는 것으로 밝혀 졌는데, 이는 의료 연구자들이 태어나지 않은 아기를 대상으로하는 것과 같은 복잡한 절차에 사용하기 위해 외과 적 접착제를 개발하기 위해 사용하고 있습니다.

홍합의 친척 - 림펫은 최근에 대답 한 또 다른 질문을 제기했습니다.이 일반적인 해안선 연체 동물은 어떻게 치아를 부수지 않고 바위에서 조류를 긁어내는 데 많은 시간을 소비합니까? 그들의 비밀은 그들의 gnashers의 복잡한 나노 구조에 있으며, 그것들을 가장 힘든 생물학적 물질로 만듭니다. 림펫이 원한다면 방탄 조끼를 통해 씹을 수 있습니다. 그들의 작고 탄력적 인 치아는 복제되어 거친 재료를 제조하는 데 유리하게 사용될 수 있습니다.

성게는 인상적인 치과의 개념을 자기 공유 치아와 함께 한 단계 더 발전시킵니다. 그들의 치아는 탄산 칼슘 결정 층과 특정 약점을 가진 유기 물질로 만들어져 면도기가 뚜렷한 가장자리를 남깁니다. 재료 과학자들이 그 능력을 모방 할 수 있다면, 우리는 성게에서 영감을 얻은 자체 공유 가위와 칼을 사용하여 자신을 찾을 수 있습니다.

대체 할 수없는 음식의 공급원

WWF (World Wide Fund for Nature)에 따르면 약 30 억 명의 사람들이 해산물에 의존하여 단백질의 최고의 공급원으로 의존합니다. 우리가 먹는 물고기의 절반 아래는 바다에 잡힌 야생 동물에서 나옵니다. 나머지는 생선 농장에서 나옵니다.

친숙한 생선과 조개 외에도 바다는 종종 우리가 알지 못한 채 식단과 일상 생활에 도달하는 다른 것을 제공합니다. 매년 최소 2,500 만 톤의 해초가 양식됩니다. 때때로 당신은 당신의 스시 롤을 감싸는 Nori로 볼 수 있지만, 많은 사람들이 Alginates 및 Carrageenans를 포함한 산업 제품을 만드는 데 사용됩니다. 샴푸, 치약, 애완 동물 사료, 아이스크림, 가공 고기, 채식 핫도그, 맥주, 신발 광택제, 공기 청정제 및 소화기는 모두 해초에서 추출한 화학 물질을 포함 할 수 있습니다.

해초 농업은 전통적으로 아시아에서 수행되어 왔으며 현재 영국과 미국을 포함한 다른 국가들이 그 혜택을 취하고 있습니다. 해초는 요오드, 칼슘 및 아미노산이 풍부한 '슈퍼 푸드'로 간주 될뿐만 아니라 지속적으로 양식 될 수 있으며 탄소 중립적이며 이산화탄소를 흡수하고 바다에서 과도한 영양분을 흡수합니다. 해초는 바이오 연료를 만드는 데 사용될 수 있으며, 연구에 따르면 해초 기반 사료에 양육 된 소는 강력한 온실 가스 인 메탄이 적습니다.

이제 행동을위한 시간입니다

그들이 제공하는 모든 것과 행성 지구를 거주하는 모든 방법을 감안할 때, 바다는 시급히 보호가 필요하다는 것이 분명합니다. 모든 피해 활동이 제한이없는 해양 매장량, 특히 낚시는 바다와 우리에게는 큰 상생입니다. 생태계는 기후 변화에 더 건강하고 잠재적으로 더 탄력적이되는 반면, 낚시는이 번성하는 Oases에서 쏟아지는 종의 계란과 유충에 의해 향상됩니다.

현재 세계 해양 지역의 약 8 %가 해양 매장량 내부에서 어느 정도의 보호를 받고 있지만, 많은 사람들이 종이에 좋지 않은 것으로 간주되지만 강화되지는 않습니다.

유럽위원회는 유럽 바다의 10.8 %가 보호되었다고 주장하지만 최근의 WWF (World Wide Wide Fund for Nature) 보고서는 적절하게 관리되는 매장량이 1.8 % 만 커버한다고 결론 지었다.

Science Focus Podcast 의 에피소드를 듣습니다 바다에 대해 :

• 왜 자기 북극이 움직이고 있습니까? - Ciaran Beggan
• 행성 지구에 대한 계획 B가 없습니다 - 마틴리스 경
• 어떻게 지구를 구할 수 있습니까? - David Attenborough 경

2020 년까지 바다의 10 %를 보호하기위한 세계적인 목표는 손이 닿는 것으로 보이지만 보존 론자와 과학자들은 더 많은 것을 요구하고 있습니다. 2016 년 1,400 개의 정부, NGO 및 원주민 공동체를 포함한 국제 자연 보존 (IUCN)의 회원들은 새로운 목표를 지원하기 위해 압도적으로 투표했습니다. 2030 년까지 바다의 30 %를 보호합니다. 이는 해양과 관련된 어업, 생물 다양성을 장려하는 데 도움이 될 것입니다.

IUCN의 Dan Laffoley는“현재 10 %를 보호하는 현재 정책을 지원하는 과학적 출판물은 없습니다. 과학은 최소한이 바다의 3 분의 1의 보호라고 말하고 있습니다. 그리고 그것은 해양 매장량뿐만 아니라 그 밖에서 일어나는 일에 관한 것입니다. 런던 동물원 협회의 선임 고문 인 Heather Koldewey 박사는“우리가 지속 가능한 바다를 가질 경우”라고 말합니다. "그것은 나머지의 지속 가능한 관리와 결합 된 보호의 조합이어야합니다."

업데이트 :이 기사의 이전 버전에 따르면 해양은 산업화 전부터 300 % 더 산성이되었다고 말했다. 이것은 30 %를 말 했어야했다. 또한 해양 플랑크톤은 지구 산소의 약 50 %를 생산하며 최대 85 %가 아닙니다.