تله خرچنگ با فناوری پیشرفته

خرچنگداران نیوانگلند با افزودن ابزارهای ارزان قیمت به گلدان های خرچنگ خود که دمای پایین را ثبت می کند و داده هایی را ارائه می دهد که می تواند به بهبود مدل های گردش اقیانوس در خلیج مین کمک کند، از فناوری پیشرفته استفاده کرده اند.

نمایشگر محیطی در تله‌های خرچنگ، یا eMOLT، مشارکتی است شامل NOAA، انجمن‌های خرچنگ دریایی مین، ماساچوست، Downeast و اقیانوس اطلس، بنیاد خرچنگ دریایی خلیج مین، و گروه علوم دریایی در کالج محلی مین جنوبی (SMCC) در پورتلند، مین.

داده‌های جمع‌آوری‌شده از حسگرهای دما در گلدان‌های خرچنگ و از رانشگرهای سطح GPS مستقر شده به عنوان بخشی از برنامه eMOLT به مدل‌سازان گردش اقیانوس کمک می‌کند تا فرآیندهای خلیج مین را بهتر درک کنند، مانند چگونگی لارو خرچنگ و دیگر حیوانات پلانکتون و گیاهان، از جمله آنهایی که باعث شکوفه های مضر جلبکی می شوند، رانش و ته نشین می شوند.این اطلاعات همچنین می‌تواند به تعیین چگونگی پراکندگی، متراکم و انتقال آلاینده‌ها، گونه‌های مهاجم و غذا برای نهنگ‌ها در بخش‌هایی از خلیج مین کمک کند.

جیم منینگ، اقیانوس‌شناس در آزمایشگاه وودز هول، می‌گوید: «ماهی‌گیران محلی در حال حاضر روزهای خود را در دریا می‌گذرانند، بیشترین سهم را در حفظ منابع دریایی ساحلی ما دارند و از آب‌های محلی آگاه‌ترین هستند. مرکز علوم شیلات شمال شرقی (NEFSC)، بخشی از خدمات شیلات NOAA. آنها علاقه مند، کنجکاو و مشتاق هستند تا در مورد علم خرچنگ و محیط زیست بیشتر بیاموزند. به نظر یک تناسب طبیعی، یک موقعیت برد-برد بود.»

منینگ ایده eMOLT را در حالی که در دهه 1990 روی جرجز بانک انجام می داد و قایق های خرچنگ زیادی را در آن منطقه می دید، به دست آورد. در سال 1995، او چند لنگرگاه بزرگ را برای جمع‌آوری داده‌های اقیانوس‌شناسی مستقر کرد، اما به زودی متوجه شد که این یک تلاش بسیار پرهزینه از نظر زمان و هزینه است. او متوجه شد که خرچنگ‌ها در مکان‌ها و اعماق ثابت لنگرگاه‌های مخصوص به خود در این منطقه دارند که می‌تواند داده‌های سری زمانی مورد نیاز را در مکان‌های بیشتر و با هزینه بسیار کمتر فراهم کند.

با کمک جان ماهونی، عامل بندر NEFSC، منینگ به برخی از خرچنگ‌داران محلی در ساندویچ و هیانیس، ماساچوست مراجعه کرد تا ببیند که آیا آنها علاقه‌مند به جمع‌آوری داده‌های محیطی پایین، هر زمان که گلدان‌های خرچنگ‌شان بیرون می‌رود، هستند یا خیر. آن ها موافقند. پروژه آزمایشی با سه مرد خرچنگ شروع شد که هر کدام دستگاه های اندازه گیری دما را برداشتند و آنها را از طریق یک بسته پلاستیکی به یک یا دو گلدان خود وصل کردند.

این دستگاه ها که هر کدام حدود 150 دلار قیمت دارند، هر ساعت در شبانه روز زمانی که گلدان ها در آب هستند، دمای داخلی را ثبت می کنند. در پایان فصل، زمانی که گلدان‌ها بیرون کشیده می‌شوند، ابزارها برداشته می‌شوند و در پاکتی که او فراهم می‌کند به منینگ بازگردانده می‌شود. او داده ها را دانلود و پردازش می کند و سپس اطلاعات دما را در وب سایت eMOLT قرار می دهد. هر لابسترمن صفحه وب شخصی خود را دارد تا داده ها را از گلدان های خود ببیند، در حالی که همه از جمله عموم مردم می توانند داده های کلی جمع آوری شده هر سال را مشاهده کنند.

تا سال 2000، نتایج حاصل از مطالعه آزمایشی به اندازه کافی برای منینگ تشویق کننده بود تا برای ایجاد رسمی eMOLT از کنسرسیوم شمال شرق درخواست کمک مالی کند. از آن زمان، کنسرسیوم این پروژه را تامین مالی کرده است. هر سال، خرچنگ‌های بیشتری در این برنامه شرکت می‌کنند و سازهای جدید امتحان می‌شوند، برخی با موفقیت و برخی دیگر که نیاز به توسعه بیشتر دارند.

یکی از موفقیت‌های این برنامه، دریفت‌های سطحی کم‌هزینه مجهز به تراشه‌های سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS) است که توسط Manning توسعه یافته و از سال 2004 توسط دانش‌آموزان در برنامه علوم دریایی در کالج اجتماعی جنوب مین (SMCC) ساخته شده است. دانش‌آموزان سالانه حدود 50 دستگاه دریفت می‌سازند که هزینه هر کدام حدود یک سوم ابزارهای تجاری است.

"تقریباً نیمی از هزینه صرف ساختن دریفت ها به دانش آموزان می شود، بنابراین تجربه کاری عملی به علاوه دانشی که در تحقیقات دریایی شرکت می کنند را به آنها می دهد، و نیمی دیگر برای قطعات و سایر هزینه های مرتبط استفاده می شود. منینگ گفت.دریفت‌ها توسط دانشجویان و محققان در مطالعات تعدادی از کالج‌ها و دانشگاه‌ها، از جمله کالج بودوین، دانشگاه مین جنوبی، دانشگاه نیوهمپشایر، دانشگاه نیوانگلند، کالج اندیکوت، و دانشگاه دارتموث ماساچوست به کار گرفته شده‌اند.

مؤسسه اقیانوس شناسی Woods Hole برخی از رانشگرها را برای مطالعات انجام شده توسط NOAA بر روی شکوفه های جلبکی مضر، که معمولاً جزر و مد قرمز نامیده می شود، در خلیج مین مستقر کرده است. سایر محققین از رانشگرها برای مطالعات اقیانوس‌شناسی استفاده کرده‌اند، از جایی که جریان‌های ساحلی در خلیج مین می‌توانند آلاینده‌ها و گونه‌های مهاجم را پخش کنند تا توزیع پلانکتون‌ها و زئوپلانکتون‌ها که به عنوان غذای اصلی برای نهنگ‌ها و دیگر جانداران دریایی عمل می‌کنند.

منینگ و همکارانش مشاهدات دریفیتر را در مجله تحقیقات فلات قاره در ژانویه 2009 منتشر کردند. مشاهدات دما در شماره مارس 2009 مجله عملیات اقیانوس شناسی منتشر خواهد شد.

نزدیک به 100 خرچنگ خرچنگ از زمان شروع برنامه داده های حسگر را ارائه کرده اند و حدود 60 خرچنگ دریایی در طولانی مدت شرکت کنندگان فعال بوده اند. منینگ می‌گوید که کمی متعجب است اما بسیار خوشحال است، بنابراین بسیاری از خرچنگ‌ها به این پروژه علاقه‌مند هستند. شرکای eMOLT به یک پایگاه داده با بیش از سه میلیون رکورد دمای ساعتی، 80000 رکورد شوری و 260000 تعمیر دریفتر ماهواره ای (مکان) کمک کرده اند.

لابسترمن جیسون دی از وینالهاون، مین در مورد eMOLT از پدرش، والتر دی، که همچنین یک خرچنگ زن و شرکت کننده در برنامه بود، شنید. جیسون دی که یک خرچنگ دریایی در تمام طول سال است، تله های خود را در اواخر آوریل یا اوایل ماه مه در آب می گذارد و در دسامبر آنها را بیرون می آورد. او سه سال پیش با eMOLT درگیر شد و یک تله مجهز به سنسور دما در آب های کم عمق نزدیک Vinalhaven دارد.

"من به آنچه در پایین اتفاق می افتد علاقه مند هستم، و eMOLT به من کمک می کند ادامه دهم." "این برنامه منطقه وسیعی را پوشش می دهد و داده های زیادی را با هزینه معقول ارائه می دهد.دی می‌گوید که به وب‌سایت برنامه نگاه می‌کند، و اگرچه داده‌ها تقریباً همان چیزی است که او انتظار داشت، او گاهی اوقات تغییری را می‌بیند که می‌تواند به شکار خود مربوط شود.

بعدی چیه؟ منینگ می‌گوید که شرکا در حال کار بر روی یک حسگر دمای پایین در زمان واقعی هستند که به تله‌ها متصل است و پس از حمل تله به عرشه، داده‌ها را به صورت بی‌سیم از طریق ماهواره ارسال می‌کند. آنها همچنین در حال کار بر روی یک جریان‌سنج ترکیبی شیب‌سنج-پایین با قطب‌نمای دیجیتال هستند تا هم جریان پایین و هم زاویه قرار گرفتن تله در کف دریا را اندازه‌گیری کنند. اطلاعات جمع‌آوری‌شده باید بینشی را در مورد اینکه آیا جریان‌های پایین بر نحوه حرکت خرچنگ‌ها تأثیر می‌گذارند، و اینکه آیا جریان‌ها روی خرچنگ‌ها برای ورود به تله تأثیر می‌گذارند، ارائه دهد. در آینده نزدیک، منینگ می‌خواهد حسگرهایی برای اندازه‌گیری اکسیژن، مواد مغذی و pH برای تعیین سطح اسیدی شدن اقیانوس‌ها در منطقه اضافه کند.

«قبلاً در باراندازها درباره سرد یا گرم بودن پایین بحث می شد،» منینگ درباره خرچنگ سانان که مرتباً در جلسات سالانه آنها ملاقات می کند و به روز رسانی می کنند، می گوید.«اکنون هیچ بحثی وجود ندارد. خرچنگ‌ها در طول زمان داده‌ها را برای خود می‌بینند و می‌توانند روندها یا تغییراتی را که ممکن است بر صید آنها تأثیر بگذارد، یادداشت کنند. این یک خط پایه است که هم به علم خرچنگ و هم به دانشمندان و مدل‌سازان گردش اقیانوس در خلیج مین کمک می‌کند که با مشارکت خرچنگ‌های eMOLT، بخشی از سیستم‌های رصد اقیانوس یکپارچه کشور ما را تشکیل می‌دهند.»