Snart kan vi undersøke havbunnen billigere og enklere
Australia har et overvåkningsprogram av havbunnen hvor de kan følge nøye med på miljøforandringer. Nå har NTNU tiltrukket seg en av nøkkelforskerne herfra.
Oscar Pizarro vil finne verktøy for å gjøre kontinuerlig overvåkning av havbunnen enklere og mindre ressurskrevende.
Pizarro er forsker i marin robotikk. Han har blant annet vært med på å kartlegge og overvåke havbunnen og korallrevene i tropiske og varme sjøområder med undervannsroboter.
Denne forskningen har gjort at forskere greier å følge nøye med på miljøet og forandringene der.
Forandringene kan være naturlige, men kan også være knyttet til menneskelig aktivitet som forurensning. Tidligere ukjente arter kan dukke opp i et område, som kan være relatert til klimaforandringer. Nå vil han være med å kartlegge og overvåke havbunnen langs Norges kyst og i Arktis.
Pizarros verden
- Elektroingeniør fra Chile.
- Doktorgrad ved MIT (Massachusetts Institute of Technology) og Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) i optisk fotografering med undervannsroboter.
- Forsker ved Australian Centre for Field Robotics ved Universitetet i Sydney i 16 år.
Ny prototype gir lovende resultater
Pizarro er i ferd med å utvikle en serie enkle, autonome undervannsfartøy. De koster bare rundt 100.000 norske kroner, og det er svært billig sammenlignet med andre undervannsroboter som brukes i arbeidet med å kartlegge havmiljøet.
Denne utviklingsjobben har han tatt med til Norge.
– NTNU og Trondheim har et sterkt forskningsmiljø i undervannsrobotikk. Dette virker som det riktige stedet for å få til videre framgang i dette forskningsarbeidet, mener Oscar Pizarro. Foto: Live Oftedahl, NTNU
– Kan vi gjøre langt mer havobservasjoner ved å gjøre disse robotene billigere og enklere? Når vi bruker roboter til å studere miljøet, er det fremdeles veldig komplekst. Det krever dyre og begrensede ressurser som skip, trente folk og sofistikerte maskiner. Med denne kompleksiteten blir det for dyrt å få samlet nok data til at vi virkelig kan forstå miljøet i havet, sier Pizarro.
Den nyutviklete autonome undervannsroboten er testet ut i Ny-Ålesund på Svalbard og Tautra i Trøndelag på verdens grunneste korallrev i kaldtvann. Roboten er fremdeles en prototype, men så langt ser jobben den kan utføre med å kartlegge havbunnen med mindre ressurser lovende ut.
Å kartlegge havmiljøet er viktig for å få en oversikt over hva menneskers aktiviteter fører til i hav og innsjøer. Her testes en prototype ut i Sydney, Australia i februar 2021. Foto: Oscar Pizarro, NTNU
– Pizarro er en pioner i optisk fotografering av havbunnen og har gitt store bidrag til denne forskningen. Han er et funn for oss, sier Martin Ludvigsen, professor og leder for AUR-Lab (Applied Underwater Robotics laboratory).
Ludvigsen er en av forskerne i Senter for fremragende forskning NTNU AMOS (Autonomous Marine Operations and Systems).
– Med billigere prototyper kan vi heller ha flere roboter og risikere litt mer med dem når de blir satt ut, påpeker Ludvigsen.
Trenger å kartlegge våre havområder
NTNU har sørget for forskningsfinansiering for 2,5 år slik at Pizarro kan bidra i flere pågående prosjekter med kartlegging av miljøet under vann i Arktis, Mjøsa, Trondheimsfjorden og flere andre plasser.
På vei ut til et korallrev utenfor Tautra i Trondheimsfjorden for å sette ut en prototype i juli 2022. Foto: Oscar Pizarro, NTNU
Denne kartleggingen er viktig for å få en oversikt over hva menneskers aktiviteter fører til i hav og innsjøer.
Basert på Pizarros tidligere arbeid har det blitt laget tredimensjonale kart av havbunnen utenfor Australia og andre steder i verden etter flere vitenskapelige ekspedisjoner.
– Dette arbeidet har vært brukt av marine forskere, spesielt marine økologer. Enkeltbilder sier ikke så mye, men kombinerer du mange, gir det et mer helhetlig bilde av tilstanden under vann, forteller Oscar Pizarro selv.
I AMOS-regi er planen å ta forskningen på havrommet videre.
Pizarro er fascinert av observasjonspyramiden som NTNU AMOS er i ferd med å utvikle på nettopp havovervåkning. Det innebærer at forskerne kartlegger et område både med småsatelitter, droner, selvgående overflatefartøy og undervannsroboter.
– Gjennom en observasjonspyramide kan vi få mye mer data enn det vi gjør nå. Det kan også hjelpe til med å planlegge utsettingen av disse enklere robotene, sier Pizarro.
Fra forskning til kontinuerlig overvåkning av havbunnen
Da Pizarro startet på Field Robotics-senteret i Australia, var satsingen under vann relativt ny. Ved å følge undervannsområdene fra år til år har marinbiologer observert miljøforandringer som at korallene blekner når vannet blir varmere.
Ved å følge undervannsområdene fra år til år har marinbiologer observert miljøforandringer som at korallene blekner når vannet blir varmere. En enklere og billigere undervannsrobot til miljøovervåkning hentes opp i Jervis Bay, Australia i april 2021. Nå testes en versjon ut i Norge også. Foto: Oscar Pizarro, NTNU
– Vi utførte denne forskningen med en stor gruppe fantastiske studenter og talentfulle ingeniører og forskere. Vi gjorde den til et operasjonelt overvåkningsprogram av havbunnen rundt Australia.
Gjennom repetisjoner årlig eller annethvert år, har de fulgt med på forandringer på havbunnen og hvordan ulike arter vokser, dør eller beveger seg.
Så hvorfor ikke fortsette med den veletablerte forskningen?
– Denne forskningen ruller og går som et operasjonelt overvåkningsprogram. Det er ikke rom for å gjøre store endringer. Jeg er opptatt av å finne ut hvordan vi kan utvikle roboter til å studere havmiljøet enda bedre, og hvordan vi kan samle mer data på en billigere og mer effektiv måte.
– NTNU og Trondheim har et sterkt forskningsmiljø i marin teknikk, så dette virker som det riktige stedet for å få til videre framgang i dette arbeidet, avslutter han.
