Økologer bruger den nyeste tandscanningsteknologi til at studere unge koraller

Inspireret af en tur til tandlægen præsenterer Dr. Kate Quigley en ny metode til overvågning af korallers størrelse og vækst, der reducerer undersøgelsestiden med 99 %. Metoden og resultaterne er offentliggjort i Methods in Ecology and Evolution .

Dr. Kate Quigley, en seniorforsker ved Minderoo Foundation, som udførte forskningen ved Australian Institute of Marine Science og James Cook University, har udviklet en ny ikke-destruktiv metode til hurtig og sikker scanning af koraller – hvilket skærer ned på tidligere besværlige og langvarige opmålingsteknikker.

Inspireret af et besøg hos tandlægen bemærkede Dr. Quigley lighederne mellem koraller og vores tænder - begge er calciumbaserede og kræver måleværktøj, der kan modstå våde overflader. "En dag var jeg hos tandlægen, og de rullede denne nye scanningsmaskine ud. Jeg vidste med det samme, at det var noget, der kunne gælde for scanning af meget små koraller, da koraller og tænder faktisk deler mange lignende egenskaber. Resten er historie."

Koralrev er blandt jordens mest produktive økosystemer og leverer vigtige ernæringsmæssige og beskyttende tjenester til mennesker over hele kloden. Disse vigtige økosystemer har lidt alvorligt tilbagegang i løbet af de seneste årtier - hvilket har ansporet en byge af forskning omkring deres grundlæggende biologi og restaurering. At forstå det kritiske livsstadium for unge koraller gør det muligt for forskere at forudsige økosystemændringer, virkningerne af forstyrrelser og deres potentiale for genopretning.

Rekonstruktion af koral 3D-modeller afslører indsigt i deres helbred og reaktion på pres som stigende temperaturer eller forsuring. Der findes adskillige metoder til at bygge og vurdere disse 3D-modeller, men deres effektivitet reduceres, når der konstrueres målinger i små skalaer.

Dr. Quigley sagde:"I øjeblikket er det svært at måle meget små objekter nøjagtigt i 3D, især hvis du er interesseret i at måle små levende dyr, som koraller, uden at skade dem.

"I løbet af min Ph.D. ville det tage en halv dag at lave én scanning, og jeg var interesseret i at scanne hundredvis af koraller ad gangen.

"For første gang vil denne nye metode give videnskabsfolk mulighed for at måle tusindvis af små koraller hurtigt, præcist og uden nogen negativ sundhedspåvirkning på korallerne. Dette har potentialet til at udvide storstilet overvågning af havets sundhed og for at opskalere koraller restaurering af rev."

For at vurdere effektiviteten af ​​disse tandscannere, nemlig ITero Element 5D Flex, målte Dr. Quigley unge koraller ved Australian Institute of Marine Sciences National Sea Simulator. Korallerne fra Great Barrier Relief blev midlertidigt fjernet fra deres indendørs akvarium og deres overfladeareal og volumen blev registreret, før de blev returneret til tankene.

I gennemsnit tog det mindre end tre minutter at scanne og bygge en model af hver enkelt koral sammenlignet med over 4 timer med tidligere metoder - et 99 % fald i den tid, der kræves til at udføre sådanne målinger. Dr. Quigley registrerede lige så hurtig og præcis præstation ved måling og sammenligning af modeller af døde skeletter og levende koralvæv. Fjernelse af behovet for at ofre levende dyr for at tage målinger.

Selvom dette er et stort skridt fremad i at skære ned på den tid, der er involveret i overvågning og undersøgelse af små havdyr, skal 3D-scanninger stadig behandles manuelt, hvilket bremser analysen. Dr. Quigley håber, at den næste vej for denne forskning er at forsøge at skabe en automatisk analysepipeline fra scanning til måling, potentielt ved hjælp af kunstig intelligens.

På nuværende tidspunkt kan denne teknologi kun bruges til at udføre målinger ude af vandet. Hardwaren er ikke vandtæt, da scanneren er afhængig af konfokal laserteknologi.

"Potentielt kan scanneren gøres fuldstændig vandtæt. Det er dog uklart, hvor godt laserteknologien ville fungere helt nedsænket under vandet. Vi har taget denne teknologi med på båden før og opdraget vilde og laboratorieopdrættede koraller til måling, så vi er er på vej." + Udforsk yderligere

Koralforældre udvalgt i håb om at få varmetolerante babyer