Flyr høyt for å kartlegge undervannsvegetasjon


42 nye prosjekter som ser på marine økosystemer, fiskeri og havbruk får støtte fra Forskningsrådet. Blant disse er UiTs droneprosjekt MASSIMAL som blant annet skal kartlegge «helsetilstanden» til undervannsvegetasjon.

Fiskeri- og sjømatminister Geir-Inge Sivertsen fikk testet såkalte FPV-briller (First person view) da han besøkte MASSIMO-prosjektet. Brillene brukes til å orientere seg når man skal avbilde områder av havbunnen ved hjelp av drone. Førsteamanuenis Martin Hansen Skjelvareid (t.v.). Foto: Nærings- og fiskeridepartementet

– Vi ønsker å bidra med nye og gode løsninger til de internasjonale havspørsmålene. Havforskning er helt avgjørende for at Norge skal være ledende innen dette feltet, sier fiskeri- og sjømatminister Geir-Inge Sivertsen i en kommentar til tildelingen.

Kartlegger tang og tare-tilstand

Ved UiTs Institutt for datateknikk og beregningsorienterte ingeniørfag, studiested Bodø, leder førsteamanuensis Martin Hansen Skjelvareid forskningsprosjektet MASSIMAL (Mapping of Algae and Seagrass using Spectral Imaging and Machine Learning). Prosjektet har fått åtte millioner kroner fordelt over fire år i støtte – inkludert 4,1 millioner kroner fra UiT – og skal utvikle nye metoder for å kartlegge undervannsvegetasjon som ålegrasenger, tang- og tareskog. Instituttet er en del av Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi (IVT-fak) ved UiT i Narvik.

I MASSIMAL-prosjektet skal havbunnen avbildes med et såkalt hyperspektralt kamera montert på en drone som flyr 50–100 meter over havoverflaten. Gjennom å kombinere bildene med manuelle stikkprøver fra havbunnen, kan maskinlærings-algoritmer lage kart over de ulike artenes utbredelse, tetthet og «helsetilstand».

«De blå skogene» er viktige

Skjelvareid påpeker at betydningen de «blå skogene» har for livet i havet – og for menneskeheten – har fått økt oppmerksomhet de siste årene. Samtidig vet vi mye mindre om de samme havskogene enn vegetasjonen på land, kort og greit på grunn av mangel på tilgjengelighet.

Vi vet lite om undervannsvegetasjonen. Nå vil et UiT-prosjekt bidra til en bedre kartlegging av «de blå skogene».

– Undervannsvegetasjonen er leveområder for mange arter av sjødyr, og produserer plantemateriale som utgjør mat for disse dyrene. I tillegg bidrar de med en betydelig karbonfangst og renser sjøvannet for næringssalter. Menneskelig aktivitet, klimaendringer og overbeiting av kråkeboller utgjør betydelige trusler for disse økosystemene, og man trenger nye verktøy for å måle hvordan og hvorfor disse systemene påvirkes, sier han.

Fikk besøk av fiskeriministeren

Prosjektet fanget oppmerksomheten til fiskeri- og sjømatminister Geir-Inge Sivertsen, som tirsdag besøkte Bodø – og også avla UiTs spesielle droneprosjekt for en innføring i hva MASSIMAL kan bety når det kommer til blant annet «helsesjekk» av undervannsvegetasjonen langs kysten.

– Kombinasjonen av ulik forskning, ulike teknologier, å kunne monitorere det som er under vann ved bruk av nye flygende farkoster som droner, er en effektiv måte å samle inn informasjon på, og det gir oss et mye bedre grunnlag for å kunne gjøre forskning raskere enn før, sa Sivertsen til High North News under besøket. 

Så hva kan en luftbåren drone bidra med når det gjelder kartlegging av havbunnen? Ved å ta i bruk en drone, sparer man både ressurser og tid på en undervannskartlegging sammenlignet med hvordan tilsvarende oppgaver løses i dag: delvis ved bruk av dykkere med kamera eventuelt bruk av båt utstyrt med såkalt droppkamera for å filme område under vann. Bruken av drone vil gjøre det mulig å kartlegge langt større områder mye hurtigere.

«Lys-fingeravtrykk»

Bruken av et hyperspektralt kamera vil samtidig bidra til å fremskaffe store mengder informasjon.

Skjelvareid forklarer at når lys fra sola treffer undervannsvegetasjonen vil det delvis absorberes og delvis reflekteres. Fordelingen av reflektert lys over forskjellige bølgelengder kan inneholde mye informasjon. Mennesket kan oppfatte tre bølgelengdeområder; rødt, grønt og blått, og fordelingen mellom disse tre «kanalene» bestemmer hvilken farge vi oppfatter. Et hyperspektralt kamera, derimot, har flere hundre slike kanaler, og kan dermed måle et «lys-fingeravtrykk» for hvert piksel i bildet. En datamodell kan deretter sammenligne fingeravtrykket med manuelle målinger fra samme område, og dermed lære å tolke bildene.

Skal skaffe testdata

MASSIMAL vil utvikle metodikken basert på kartlegging i tre forskjellige områder: Bodø, Smøla og Larvik. Ved Bodø og Smøla danner henholdsvis kråkebollebeiting og kommersiell tarehøsting mosaikker av nakent fjell og tareskog, som kan utnyttes til å skaffe gode testdata. I Bodø- og Larvik-området vil ulike typer vegetasjon avbildes flere ganger over en periode på tre år, for å studere hvordan disse endrer seg over tid.

380 millioner til 42 prosjekter

I alt 42 forsker- og innovasjonsprosjekter med oppstart i 2020 har nå fått til sammen 380 millioner kroner i støtte fra Norges forskningsrådet. Prosjektene skal utvikle kunnskap og løsninger som sikrer et rent og rikt hav i fremtiden. De vil legge grunnlag for en bærekraftig havforvaltning og bidra til at nye næringsmuligheter skapes.

– Innsatsen skal lede til blå vekst gjennom grønn omstilling. Kunnskap om havene, kystsonen og de marine ressursene blir stadig viktigere for at vi skal ha en bærekraftig fiskeri- og havbruksnæring, sier administrerende direktør i forskningsrådet, John-Arne Røttingen. 

Her finner du oversikt over prosjektene som har fått støtte (PDF).

På Twitter   #norgesarktiske