Специалисты предложили устанавливать аквариум с медузами и следить за сокращениями купола аурелий с помощью компьютерного зрения, сообщили РИА Новости в пресс‑службе Российского научного фонда (РНФ).
Если море загрязнено микропластиком, тяжелыми металлами или нефтепродуктами, движение медуз вида Ушастая аурелия (Aurelia aurita) меняется: их купол сокращается не так, как в чистой воде, рассказали в РНФ. Причем в зависимости от химического состава загрязнителя непрерывное движение купола меняется по‑разному.
Ученые Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН предложили использовать эту особенность беспозвоночных для оценки качества морской воды в зонах купания или производства морепродуктов. Для того, чтобы уловить изменение в мышечных сокращениях медуз, специалисты предлагают привлекать компьютерное зрение, а затем обрабатывать данные с помощью специального алгоритма, разработанного в Институте.
«Мы предлагаем простую и автономную установку, которую можно будет развертывать в полевых условиях без дорогостоящего лабораторного оборудования. Согласно идее, сначала в любой интересующей прибрежной зоне специалисты устанавливают аквариум с медузами, через который протекает морская вода. Далее с помощью системы компьютерного зрения и разработанного нами алгоритма они отслеживают поведение этих особей, которое зависит от качества воды», — приводятся в сообщении РНФ слова старшего научного сотрудника лаборатории ландшафтной экологии и геоматики Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН Елены Вышкварковой.
В фонде добавили, что созданный алгоритм обучен определять силуэт аурелии, отслеживать частоту сокращений купола и описывать направление движения организма — всего программа описывает 11 факторов поведения медузы. Выявление отклонений поведения медузы от нормального ученые моделировали в лабораторных условиях: алгоритм научился отличать движения Aurelia aurita в чистой воде от движений при загрязнении дизельным топливом с точностью 100 процентов, причем в опыте участвовало только шесть особей.
«Это значит, что во время реального мониторинга будет достаточно отслеживать движения всего нескольких особей, чтобы надежно оценить состояние прибрежных вод», — объяснили в РНФ.
В будущем ученые планируют оценить, насколько метод будет эффективен при попадании в море загрязнителей другого типа — например, пестицидов. Также в Институте биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН в будущем проведут оценку других видов, которые могли бы стать «живыми маркерами» загрязнений в акватории Черного моря.
Результаты представлены в Journal of Marine Science and Engineering. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (проект № 25−19−00551).