研究者は既存の光ファイバーケーブルを使用してクジラを追跡し、位置を特定します

May 07, 2023

2023年5月14日午後9時14分、ジェミニニュースより公開

[ナンシー・バジルチャック著]

研究者らは史上初めて、北極の光ファイバーケーブル線に沿って泳ぐ8頭のナガスクジラをほぼリアルタイムで追跡することに成功した。 この画期的な発見は、光ファイバーケーブルネットワークを船舶の衝突によるクジラの死を防ぐために活用できる可能性があることを示唆している。

光ファイバー ケーブルは大陸の海岸に沿って張り巡らされ、海を縦横に横断し、現代世界の通信の根幹である信号を運びます。 彼らの主な仕事は電気通信ですが、研究者たちはこの巨大なネットワークを利用して、嵐から地震、クジラに至るまであらゆるものを盗聴する方法を模索してきました。

現在、研究者らは、ノルウェーの北極圏スヴァールバル諸島沖にある 2 本のほぼ平行な光ファイバー通信ケーブルを使用して、ケーブルの一部に沿った 8 頭のナガスクジラの位置と軌跡を 5 時間にわたって推定することができました。

この地図は、地図の右下にあるスヴァールバル諸島の主要集落であるロングイェールビーンから、ロングイェールビーンの北西にある小さな研究拠点であるニーオーレスンまで延びる光ファイバー ケーブルの位置を示しています。 グラフィック: Rørstadbotnen 他 2023.2023。 フロント。 3月科学。 10:1130898。

「この研究は、比較的少ないインフラ投資で、1800平方キロメートルのエリアでこれらのクジラをどのようにして同時に発見し、追跡することができたかを示しています」とNTNU地球物理予測センター所長で調査チームのメンバーの1人であるマーティン・ランドロ氏は述べた。仕事。

ファイバーケーブルをハイドロフォンに変える

研究者らがこの研究に使用したシステムは、分散音響センシング (DAS) と呼ばれます。 DAS は、質問器と呼ばれる機器を使用してレーザー パルスを光ファイバー システムに送信し、戻ってくる光パルスを記録します。これにより、本質的にケーブルが一連の水中聴音器に変わります。

ランドロ氏らは、新型コロナウイルス感染症（Covid-19）のパンデミックが最高潮に達していた2020年6月に、スバールバル諸島沖の水中振動と音を記録するDASの能力を初めて調査し始めた。 当時、彼らは 40 日間の録音と約 250 テラバイトのデータを収集しました。 これらのデータから、研究者らは 800 以上のクジラの鳴き声と鳴き声を特定することができました。

研究者らはこの初期の研究に基づいて、さまざまなクジラの種を識別し、スバールバル諸島の光ファイバーケーブルからリアルタイム記録を実行する能力を拡張しました。

『Frontiers of Marine Science』に掲載されたこの最新の取り組みでは、研究者らはスバールバル諸島の主要集落であるロングイェールビーンから北西の研究前哨基地であるニーオーレスンまで延びる、ほぼ平行な長さ 250 km の 2 本の光ファイバー ケーブルにアクセスできました。 。 ペアのケーブルにより、研究者らは約1800平方キロメートルの範囲内で約100メートルの精度でクジラの位置を特定することができた。

この図は上の地図の拡大図で、研究者らが北極で光ファイバーケーブルを使用して複数のクジラを同時に追跡する方法を示しています。 地図には、ケーブルの長さ 60 km のセクションの概要が示されており、音響的に検出された最大 8 頭のクジラの位置と軌跡が、5.1 時間にわたって暗から明まで色分けされて示されています。 グラフィック: Røstadbothnen 他 2023年。正面。 3月科学。 10:1130898。

「これは、2本のファイバーケーブルが北極でクジラを監視する非常に効果的な手段であることを示しています」とランドロ氏は述べた。

溶けていく北極

北極圏の高地にあるノルウェーの領土であるスバールバル諸島は、ランドロ氏や他の研究者にとって、この変化する生態系を研究するための重要な拠点となっています。

最近の研究では、早ければ2035年の夏には北極に氷がなくなる可能性があり、その結果、地球の頂上を横断する船舶やクルーズ船の交通量が増加する可能性があると予測されています。

小さな例として、Visit Svalbardによれば、2023年には最大35隻のクルーズ船と追加の小型遠征船が最大7万5,000人をロングイェールビーンとその周辺地域に輸送すると予想されている。

船舶衝突のリスクを軽減できる可能性がある

クジラはすでに北極と南極を餌場として利用する方法を変えており、ナガスクジラが一年中北極地域で過ごすようになったことがいくつかの研究で示されている。 つまり、これらの地域で船舶の交通量が増加すると、船舶が衝突する可能性も高まる可能性があります。 研究者らは、既存の光ファイバーケーブルネットワークとDASを利用すれば、この可能性を軽減できる可能性があると述べた。

「今回実証された機能は、クジラと光ファイバーケーブルが存在する世界中のどこにでも適用できる、ほぼリアルタイムのクジラ追跡機能の可能性を確立した」と研究者らは書いている。 「同様のアプローチを使用して、船舶の検出と組み合わせて、船舶の衝突を減らすためのリアルタイム衝突回避システムを開発できる可能性があります。」

この開発は、北欧の研究とイノベーションのゲートウェイである NORDUnet と北欧の NREN が、より短い距離で通信を確保するために、ヨーロッパ、アジア、北米間の初の海底光ファイバー ケーブル システムの調査と計画を行うための多くの取り組みを開始した時期に行われました。北極海を通るルート。 この取り組みはPolar Connectと呼ばれています。

このような取り組みが実現すれば、「北極でのクジラの動きを追跡するためのはるかに広い領域が開かれることになるだろう」とランドロ氏は語った。

この記事は NTNU / Gemini News のご厚意により掲載されており、元の形式はここでご覧いただけます。

ここで表明された意見は著者のものであり、必ずしも The Maritime Executive の意見ではありません。