Как увидеть невидимое и предсказать экологическую катастрофу за несколько дней до того, как её зафиксируют традиционным способом? Секрет томских ученых – в третьем измерении и поведении мельчайших рачков. Как цифровая голография помогает заглянуть в «голову» морской экосистемы и почему разработка ТГУ оказалась нужнее всего в сейсмоопасной зоне?
Как голография ловит планктон
Первый проректор Томского государственного университета Виктор Дёмин выступил ключевым спикером на 6-й Летней школе в Индонезии, где рассказал о разработке ТГУ для подводного мониторинга – цифровой голографической камере (DHC) и подводных обсерваториях с таким оборудованием. Технология позволяет в реальном времени оценивать состояние экосистемы по поведению планктона и выявлять загрязнения на ранних стадиях. Сейчас индонезийские партнёры ТГУ обсуждают возможность создать подводные биоиндикационные обсерватории на базе DHC вдоль побережья Явы, на сейсмических платформах.
В докладе Виктор Дёмин рассказал о применении изобретения учёных радиофизического факульта. В отличие от традиционных методов съёмки, голография позволяет получать трёхмерную картину частиц в толще воды. Исследователи могут в реальном времени измерять концентрацию, размеры, форму и даже поведение планктона, при этом не нарушая его естественной среды обитания.
Исследователи научились выявлять ранние признаки загрязнения. Одна из методик – фиксация фототропной реакции планктона – позволяет получить результат уже через несколько часов. Другая – анализ биоритмов планктона с помощью Фурье-преобразования – даёт более точную картину за двое-трое суток. Это позволяет обнаружить угрозу задолго до того, как её зафиксируют традиционным способом.
От Арктики до Явы
DHC разработана в рамках стратегического направления «Глобальные изменения Земли: климат, экология, качество жизни», который реализуется при поддержке Программы развития ТГУ на 2025–2036 годы и федеральной программы «Приоритет 2030». Она испытана экспедициями в Карском и Баренцевом морях, на Байкале, в Черном море, а также на ледостойкой платформе «Северный полюс». Теперь учёные предлагают создавать на её основе подводные обсерватории для постоянного мониторинга.
«Предложение разместить такие обсерватории, например, вдоль побережья Явы представляет большой интерес. Дело в том, что Индонезия планирует развернуть сеть сейсмических станций для отслеживания подводных землетрясений. Это открывает возможность установить на этих платформах наши сенсоры. Аналогов у них не существует, и коллег это действительно заинтересовало. Вообще, в мире есть несколько групп, которые занимаются подводной голографией, – во Флориде, в Канаде, в Шотландии. Но никто из них не использует эти данные как мониторинговые – с выделенными признаками, по которым можно оценивать состояние экосистемы и выявлять загрязнение на ранней стадии. Коммерческие аналоги тоже дают слишком малый объём информации и не позволяют делать надёжные выводы. А для мониторинга нужно много данных, да и сам мониторинг – процесс непростой. В этом наше преимущество», – пояснил Виктор Дёмин.
В тему
Сейчас обсуждается возможность создать подводные биоиндикационные обсерватории на базе DHC вдоль побережья Явы. Для томских ученых это сотрудничество открывает новый этап: отработанные в арктических и байкальских водах технологии получают второе дыхание в тропических широтах, превращая разрозненные экспедиции в систему постоянного глобального экологического патрулирования.
Подписывайтесь на АиФ в  MAX
|
