Akustische Bildgebung von Makrophyten und Habitat-Untersuchungen (AIM-HI)

Die Meeresumwelt weltweit ist zunehmend vom Klimawandel und menschlichen Aktivitäten betroffen, und es besteht ein wachsender Bedarf, hochauflösende Meeresbodendaten für die nachhaltige Bewirtschaftung der Meeresressourcen zu sammeln. Makrophyten (aquatische Pflanzen groß genug, um mit bloßem Auge zu sehen) umfassen Algen, Algen und Seetang. Sie sind ein wichtiger Bestandteil dieser Lebensräume, da sie die biologische Vielfalt (einschließlich Fische) unterstützen, Bodensedimente stabilisieren und die Qualität und Klarheit des Küstenwassers erhalten. Einige Algen werden auch in der chemischen, pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie weit verbreitet verwendet. Sie sind jedoch sehr anfällig für Umweltschwankungen und wirken sich auf lokale Nahrungsnetze und Ökosysteme aus. In der Arktis, wo der Klimawandel am leichtesten sichtbar ist, sind Makrophyten wichtige Indikatoren für Lebensraumgesundheit und Gletscherschmelzen. Das Projekt AIM-HI bestand darin, die innovativen Techniken (einschließlich multidimensionaler Wavelet-Dekomposition von akustischen Echos und fuzzy-logic Clustering) an Multibeam-Echoschaller (MBES) anzupassen, die vom Antragsteller für Einstrahl-Echoschaller (SBES) entwickelt wurden. Dies ermöglichte die Abbildung größerer Teile des Meeresbodens bei schnelleren Vermessungsgeschwindigkeiten. Dieser Ansatz wird anhand großer Datensätze validiert, die von der Gastinstitution für arktische Makrophyten in Kongsfjord (Svalbard) und gemäßigte Makrophyten in British Columbia gesammelt wurden, gleichzeitig mit Standbildern und biologischen Proben durch Taucher. Der arktische Datensatz besteht aus co-registrierten Einstrahl- und Mehrstrahlmessungen. Der Vergleich der sich überlappenden Strahlen wird eine aussagekräftige, quantitative Grundlage für die Nutzer beider (oder beider) Systeme bieten. Diese Ergebnisse werden direkt in anderen Regionen nutzbar sein, und in einem geeigneten gemäßigten und/oder arktischen Gebiet ist ein Seeversuch vorgesehen. Durch die Übersetzung validierter Verarbeitungsschemata auf neue Instrumente wird dadurch ein einheitlicher Ansatz für die akustische Bildgebung von Makrophyten geschaffen, der mittels standardisierter Verarbeitung die räumliche Verteilung und Biomasse verschiedener Makrophyten zuverlässig anhand von Echoloten abschätzen kann.