Banebrytende forskning for et rent og rikt hav

Forskere ved Nord universitet skal gi Norge mer detaljert kunnskap om hvordan den «blå skogen» av arter som ålegras, tang og tare påvirker leveområder for mange arter av sjødyr.

– Dette vil vi finne mer ut av ved hjelp av drone og avansert datateknologi, sier prosjektleder Martin Skjelvereid ved Institutt for datateknikk og beregningsorienterte ingeniørfag ved UiT, avdeling Bodø. 

Prosjektet skal kartlegge tare og sjøgress med hyperspektral avbildning fra droner, og er støttet med åtte millioner kroner fra Forskningsrådet. Det er et samarbeidsprosjekt mellom mellom UiT Norges arktiske universitet, Norsk institutt for vannforskning (NIVA) og Nord universitet.

– Det første og viktigste nå er imidlertid å utvikle selve metodikken som skal til for å få til en slik kartlegging, opplyser Skjelvareid. 

– Dersom vi lykkes med å utvikle denne metodikken, vil den representere et nytt verktøy for å kartlegge undervannsvegetasjon og endringer i denne. Verktøyet vil gi bedre oppløsning en satellitt-avbildning, og dekke mye større områder enn hva som er mulig med dykking eller «dropp-kamera» fra båt, sier han.

Spennende: Fiskeri- og sjømatminister Geir-Inge Sivertsen er spent på resultatet av forskingen. Fra venstre professor Galice Hoarau, fiskeri- og sjømatminister Geir-Inge Siverten og prosjektleder Martin Skjelvereid. Foto: Svein-Arnt Eriksen.   

Tanken er at ved å ta bilder av samme områder over et lengre tidsrom vil man kunne få «tidsserier» som forteller om hvordan vegetasjonen endrer seg over tid.

– Kanskje vi også kan finne årsakene til denne variasjonen. Det er nærliggende å tenke på klimaendringer, sier Skjelvereid. 

Professor Galice Hoarau ved Nord universitet har selv forsket på sjøgress, tang og tare i mange år, og har lang erfaring med å bruke droner i arbeidet med å kartlegge forekomstene. Dronene i dette prosjektet er imidlertid langt større og mer avanserte, noe som gir helt andre muligheter.

– Med disse dronene kan vi jobbe mye mer systematisk og mye raskere, og metoden er veldig effektiv for å identifisere arter. Etterhvert kan vi gjennomføre regelmessige undersøkelser av en hel fjord i løpet av ganske kort tid, og mye lettere avdekke endringer for eksempel i utbredelsen av ulike arter. 

– Med denne teknologien kan vi følge og se hvor dynamiske noen av økosystemene faktisk er, og se hvilke lokale innvirkninger klimaendringer har, sier Hoarau. 

– Viktig forskning vi kan lære av 


Undervannsrobot: Demonstrasjon av undervannsrobot, et av flere verktøy som inngår i prosjektet. Foto: Svein-Arnt Eriksen.

Fiskeri- og sjømatminister Geir-Inge Sivertsen fikk nylig demonstrert droneprosjektet i Mørkvedbukta forskningstasjon i Bodø, og ble begeistret. 

– Et slikt prosjekt er et veldig godt bidrag for å tilegne oss kunnskap som vi er avhengige av. Jeg er veldig spent på å se resultatet av det arbeidet de nå skal i gang med, sier Sivertsen. Han syntes også det var flott at de to store kompetansemiljøene i Nord-Norge står sammen om denne forskningen. 

Ministeren fikk forøvrig «smaken» på forskning gjennom å teste såkalte FPV-briller, som ifølge Sivertsen ga en fantastisk god og detaljert gjengivelse av bilder fra dronekameraet som ble sendt utover Saltenfjorden.
     
Bakteppet er økt oppmerksomhet om hvilken betydning undervannsvegetasjonen har for livet i havet. De «blå skogene» danner leveområder for mange arter av sjødyr, og de produserer plantemateriale som blir mat for disse dyrene.

– I tillegg bidrar de med en betydelig karbonfangst og renser sjøvannet for næringssalter. Menneskelig aktivitet, klimaendringer og overbeiting av kråkeboller er trusler for disse økosystemene, og det er behov for nye verktøy for å måle hvordan og hvorfor disse systemene påvirkes, legger Skjelvereid til.   

Avanserte målemetoder og analyseverktøy 

Klikk her for å endre bildet
Sjøgress. Forskningsprosjektet skal kartlegge tare og sjøgress med såkalt hyperspektral avbildning fra droner. Foto: Galice Hoarau
Prosjektet har fått navnet Mapping of Algae and Seagras using Spectral Imaging and Machine Learning. 

I kortform betyr dette at kamera på dronen skal levere hyperspektrale bilder med manuelle stikkprøver fra havbunnen. Dronen flyr 50-100 meter over havbunnen. Ved hjelp av algoritmer som lærer underveis (maskinlæring), skal en kunne lage kart over de ulike artenes utbredelse, tetthet og tilstand, forklarer Skjelvereid. 

– Mens vi mennesker kan oppfatte tre bølgelengdeområder, rødt, grønt og blått, kan et hyperspektralt kamera registrere flere hundre slike kanaler, noe som gir en langt større detaljrikdom, sier Skjelvereid. 

Prosjektet skal også ta i bruk en undervannsdrone, som skal brukes til observasjon av vegetasjonen på havbunnen. 
       
Forskerne skal teste dronen og øvrig metodikk i tre områder i Norge; 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, forklarer Skjelvereid. 

380 millioner til havforskning 


42 nye prosjekter som ser på marine økosystemer, fiskeri og havbrukt har fått støtte fra Forskningsrådet.

Les mer om prosjektene

 Kontaktperson