Núcleo Nortek apoia projeto de fotogrametria de recifes de corais

© Pim Bongaerts

Em uma colaboração entre a Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU), a Universidade de Sydney, a Academia de Ciências da Califórnia (CalAcademy), a Oceanly, a Universidade da Austrália Ocidental e a Universidade de Auckland, com o apoio da Inkfish, o Seeker AUV da Universidade de Sydney, equipado com um Nortek Nucleus 1000, trabalhou junto com mergulhadores para criar um mapa 3D de um recife de coral na costa de Tonga.

Pesquisadores da NTNU, da Universidade de Sydney e da CalAcademy estão trabalhando juntos para investigar como os recifes mesofóticos (recifes de corais com pouca luz em águas de profundidade média) sustentam a diversidade genética dos corais, que estão cada vez mais ameaçados pelas mudanças climáticas.

“Recifes rasos são mais suscetíveis às mudanças climáticas”, explica o Dr. Jackson Shields, pesquisador do Centro Australiano de Robótica (ACFR) da Universidade de Sydney. “Existem teorias de que recifes mais profundos podem servir de refúgio para esses corais. Quando recifes rasos morrem, eles podem ser replantados com corais de ecossistemas mais profundos.”

Como parte da expedição Inkfish Coastal Seas, a equipe de pesquisa viajou para Tonga no outono de 2024 para conduzir uma avaliação fotogramétrica dos recifes na área de Hapai, essencialmente criando um mapa tridimensional dos recifes que será usado para georreferenciar as amostras de corais coletadas.

No entanto, os recifes mesofóticos são historicamente pouco estudados, em parte porque são de difícil acesso para mergulhadores devido às suas maiores profundidades. Além disso, os mergulhadores só conseguiam cobrir uma determinada área de superfície durante um mergulho. Por isso, a equipe optou por utilizar dois AUVs Seeker, desenvolvidos pelo ACFR, equipados com sensores de navegação Nortek Nucleus 1000, para auxiliar na coleta de dados de fotogrametria.

O AUV Seeker do ACFR é um AUV leve, projetado para ser econômico e de fácil implantação. É equipado com uma câmera estéreo de 8 MP, que permite coletar imagens de encostas de recifes em profundidades de 5 a 75 m.

A equipe utilizou dois desses AUVs Seeker, coletando dados em uma área total de 8.000 metros quadrados ao longo de um ou dois dias em cada local, cerca de 20 vezes a capacidade de um mergulhador. Os veículos viajaram a uma altitude constante de 2 m acima do recife, percorrendo seu trajeto estreito de "cortador de grama", percorrendo mais de 8 km com navegação precisa.

Enquanto os AUVs coletavam dados de fotogrametria em larga escala, mergulhadores da CalAcademy faziam gráficos de fotogrametria de curto alcance e coletavam amostras de corais de cada área.

Os AUVs Seeker utilizavam uma combinação de USBL e o sensor Nucleus 1000 para navegação. O Nucleus foi projetado para uso em AUVs pequenos como este e fornece informações DVL, possui um feixe de altímetro designado, um sensor de pressão e um AHRS pré-sincronizado.

Neste caso, a equipe do ACFR fundiu os fluxos de dados do Núcleo em seu filtro de Kalman para navegação veicular. Esses dados, combinados com os dados do USBL, mantiveram o veículo na rota correta durante o mapeamento da área.

Shields também afirma que o tamanho compacto e a fácil integração do Nucleus foram benéficos para os AUVs. Ter uma solução de navegação confiável, mesmo em um veículo tão compacto, é crucial para o sucesso de projetos como esses.

Os recifes mesofóticos abrigam uma abundância de espécies e são ecossistemas cruciais para a resiliência dos recifes. De acordo com Shields, a expedição Inkfish Coastal Seas teve como objetivo caracterizar o ambiente físico, a biodiversidade e a ecologia desses recifes mesofóticos e sua influência nos sistemas de recifes rasos.

Shields também diz que há oportunidades no futuro para veículos como esses continuarem pesquisando ecossistemas como esses.

Continuar a explorar e entender melhor ecossistemas subaquáticos importantes como esses dependerá de tecnologia submarina moderna, incluindo AUVs de fácil implantação com sensores de navegação confiáveis.