ノルウェー科学技術大学 (NTNU)、シドニー大学、カリフォルニア科学アカデミー (CalAcademy)、Oceanly、西オーストラリア大学、オークランド大学の協力のもと、Inkfish の支援を受けて、Nortek Nucleus 1000 を搭載したシドニー大学の Seeker AUV がダイバーと協力してトンガ沖のサンゴ礁の 3D マップを作成しました。
NTNU、シドニー大学、CalAcademyの研究者らは協力し、メソフォティックリーフ(中深海にある低光量のサンゴ礁)が、気候変動による脅威にさらされているサンゴの遺伝的多様性をどのように支えているかを調査している。
「浅瀬のサンゴ礁は気候変動の影響を受けやすいのです」と、シドニー大学オーストラリアロボティクスセンター(ACFR)の研究員であるジャクソン・シールズ博士は説明します。「深海のサンゴ礁がこれらのサンゴの避難所として機能するという説があります。浅瀬のサンゴ礁が死滅しても、深海の生態系からサンゴが再び繁殖する可能性があります。」
インクフィッシュ沿岸海域探検の一環として、研究チームは2024年秋にトンガを訪れ、ハパイ地域のサンゴ礁の写真測量評価を実施し、収集したサンゴのサンプルを地理参照するために使用されるサンゴ礁の3次元地図を作成しました。
しかし、メソフォティックリーフは歴史的に研究が進んでいません。その理由の一つは、深海にあるためダイバーによるアクセスが困難であること、そしてダイバーが1回の潜水でカバーできる範囲が限られていることです。そこで研究チームは、写真測量データの収集を支援するため、ACFRが開発したNortek Nucleus 1000ナビゲーションセンサーを搭載したSeeker AUV 2隻を使用することにしました。
ACFRのSeeker AUVは、コスト効率が高く、容易に展開できるように設計された軽量AUVです。8MPステレオカメラを搭載しており、水深5mから75mのサンゴ礁斜面の画像調査に使用されました。
研究チームはSeeker AUVを2機使用し、各地点で1~2日間かけて合計8000平方メートルのエリアでデータを収集しました。これはダイバーがカバーできる範囲の約20倍に相当します。これらの機体は、サンゴ礁から2メートルの高度を一定に保ちながら、狭い間隔で配置された「芝刈り機」のような航路に沿って航行し、正確な航法で8キロメートル以上を移動しました。
AUV が大規模な写真測量データを収集する一方で、CalAcademy のダイバーは近距離の写真測量プロットを作成し、各エリアからサンゴのサンプルを収集しました。
Seeker AUVは、航行にUSBLとNucleus 1000センサーを組み合わせて使用していました。Nucleusは、本機のような小型AUVでの使用を想定して設計されており、DVL情報を提供し、専用の高度計ビーム、圧力センサー、そして事前同期されたAHRS(自動航行システム)を備えています。
この場合、ACFRチームはNucleusからのデータストリームを車両ナビゲーション用のカルマンフィルタに統合しました。このデータとUSBLのデータを組み合わせることで、エリアのマッピング中に車両を正しい軌道に維持することができました。
シールズ氏はまた、Nucleusのコンパクトなサイズと容易な統合がAUVにとって有益であると述べています。このようなコンパクトな機体であっても、信頼性の高いナビゲーションソリューションを備えていることは、このようなプロジェクトの成功に不可欠です。
メソフォティックリーフは多様な生物種を支え、リーフの回復力にとって極めて重要な生態系です。シールズ氏によると、インクフィッシュ沿岸海域調査は、これらのメソフォティックリーフの物理的環境、生物多様性、生態系、そしてそれらが浅瀬のサンゴ礁システムに与える影響を明らかにすることを目的としていました。
シールド氏はまた、将来的にはこのような車両でこのような生態系の研究を継続する機会もあると述べている。
このような重要な海中生態系の探査を継続し、より深く理解するには、信頼性の高いナビゲーションセンサーを備え、簡単に展開できる AUV などの最新の海中技術が必要になります。