卫星和大数据如何有助于拯救海洋

随着新的海洋保护区和一个新兴的U.N.条约,全球海洋保护努力是在一个重大进展的边缘。但要强制执行这些雄心勃勃的举措,必须利用新的基于卫星的技术和新可用的在线数据。


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图为2015年船舶交通情况。全球渔业看

在过去的一个世纪里,猖獗的过度捕捞、严重的污染和失控的沿海发展给世界海洋造成了巨大的损失。然而,现在全球海洋治理方面的两项重大进展正在悄然展开,这给人们带来了希望:21世纪的头几十年将成为一个转折点,人类可以开始修复全球海洋。

然而,一个关键问题仍然存在:先进的基于卫星的技术的新出现,加上有关我们环境健康状况的在线数据的民主化,是否有助于确保这些积极进展发挥其保护海洋的潜力?

第一个令人鼓舞的政策发展是世界各国建立规模空前的大规模海洋保护区的爆炸性运动。在这些新提议的巨型海洋保护区中,皮特凯恩群岛海洋保护区它比英国大3.5倍,比历史上海洋保护区的面积中值大10万多倍。过去六年中新建或宣布的19个巨型海洋保护区的面积将超过之前新建的所有海洋保护区。目前正在考虑的几个大型海洋保护区将增加77.5万平方英里的海洋保护面积。

第二个关键发展是联合国现在正在制定一项条约,这是第一次管理全高海域的生物多样性 - 该地区以外的个人国家的200英里专属经济区之外。188金博网注册就送188即将举行的联合国海公约条约将为大海的交通区的新规则设定为大于美国的22倍。这些新的法规侧重于保护海洋生物多样性,建立国际海洋储备,评估共享海洋遗传资源的流程,有效地进行环境影响评估。188金博网注册就送188

如果没有监控边界的系统,大型海洋保护区将只是一个巨大的纸公园。

这些大胆的新政策表明,决策者最终承诺采取积极行动,以领先于海洋的工业化——这是我们在陆地上实现工业化时未能做到的。这个问题远远超出了工业规模的捕鱼。最近的创新和技术发展已经使农业、采矿、发电甚至数据中心管理等行业水下化成为可能。这种大规模加速利用海洋的新用途的范围和意义怎么强调也不过分。例如,2014年,全世界食用的渔场鱼开始多于野生鱼——这是我们在陆地上从捕猎野生食物到耕种的历史性转变的海洋再现。大约40万平方英里的深海生态系统已被划定了采矿权。

大规模扩大海洋保护区和显著改善国际海洋治理的运动是非常令人兴奋的。但这两个重要的政策运动都有一个阿喀琉斯之踵:只有当你能确保人们确实遵守法律时,法律才有意义。这些新政策涵盖的范围如此之广,以至于船、飞机和其他传统的海洋观测方式都像六分仪一样过时了。如果没有系统来监视它们的边界,大型海洋保护区将只是一个巨大的纸公园。同样,我们通过联合国新条约控制公海生物多样性开发的努力,只有在我们对这片广阔而遥远的海洋正在发生的事情没有视而不见的情况下,才188金博网注册就送188会有效。

但正如技术创新正在推动海洋发展的快速加速,高科技解决方案也可能占据了担任海洋工业革命的关键,负责任和智能化。这些进步不仅仅是政府,还有研究人员,公民 - 科学家和环境团体,承诺我们可以积极地观察和负责任地规划世界海洋中发生的事情的新时代。

重要的解决方案在于使用卫星接口传感器和数据处理工具,这些工具开始允许我们观看船舶如何尽可能轻松地使用海洋,因为我们跟踪一个城市周围巡航的优步出租车。像飞机一样,越来越多的船只现在携带公共传递他们的位置的传感器,以便它们不会碰到彼此。我们可以利用这些相同的安全数据流来检测工业捕鱼集中的地方,随着海床采矿勘探观察,并观察货物如何与鲸鱼迁移途径重叠。

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台湾海峡海藻养殖出现。地球实验室

我们的新挑战不是让海洋成为一个数据黑洞,而是找到一种方法,智能而有效地筛选正在涌入的数十亿数据点。幸运的是,智能的新算法可以帮助我们从海量的大数据中识别出特定类型的船舶行为。船只会留下独特的行为痕迹。例如,围网渔船在布网时绕着鱼群打转,而长线渔船沿着他们设置的渔具直线向上和向后移动。

在该杂志最近的一份报告中科学,非营利的同事全球渔业看作为基里巴斯的国家,我监测了进展情况关闭了一部分海洋加州钓鱼的大小。在观察六个月后,我们愉快地看到所有的船只,拯救一个,留在别处钓鱼。本集团还拆除了在太平洋海洋海域海洋上的Purse Seine渔船的活动 - 在联合国高海公约可能考虑建立国际保护区的地区的地区发生渔业活动的首次公开访问景观。

未来的一个关键问题是,各国政府是否会意识到这些新数据的价值,并响应科学界的呼吁,要求更多的船只携带这些观测传感器,并正确使用它们。我们估计,全球大约70%的大型渔船已经配备了这种公开可访问的跟踪系统。不幸的是,有些船长在离开港口后误用了该工具,或者没有向系统输入正确的船舶识别信息。所有这些不合规问题都很容易被大数据处理发现。

成像卫星的功能就像太空中的红灯摄像头,可以为海上的违法者拍照。

如果能够调动政治意愿来填补这些漏洞,这些观测技术将为我们现在黑暗的海洋带来巨大的光明。

与这些船舶跟踪卫星一起的空间中的轨道是另一个纳米替卫队的另一个迅速增长的舰队,不断地采取地球的高分辨率图片。这项技术承诺成为海洋观测难题中的重要额外件。趋向于这些小型电子眼群的群体的目标是每天都能占据整个地球的高分辨率快照。这些新的成像卫星可能很快允许海洋生态学家,海洋保护群体和海洋公园经理开始在保护区的船舶附近进行搜索,监测沿海红树林的每周(甚至每日)损失,并向侵犯滥用珊瑚礁,如疏浚。通过远见,源于血管跟踪系统的智能可能最终与这些成像卫星相互联系,以使它们能够像空间的红光摄像机一样运行,在其发生时禁止在海上释放的律法的图片。

并非所有下一代海洋观测都必须建立在外太空。一组令人兴奋的新的海洋监测技术也越来越可用,这也可能是有用的。无人机开始被用于巡逻沿海水域。无人机舰队可能会效仿这种做法,帮助监测海洋资源的健康状况,以及捕捞者的行为。岸上和飞机上的雷达和声学记录器也可以用来监听船只的噪音。

有效监测和控制海洋的工业化是必不可少的,这是这种新的海洋观测数据的民主化。对海上发生的事情的良好情报曾经只是船长的诉讼范围。

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好消息是,世界上的海洋还没有经历过陆地上发生的物种灭绝。但正如生态学家道格拉斯·麦考利在耶鲁环境360采访中解释的那样,海洋生物现在面临着许多比过度捕捞更严重的威胁。阅读更多

现在,任何人都可以用手机监视最偏远的海域。例如,全球捕鱼观察(Global Fishing Watch)今年发布了一款产品,任何人都可以免费查看全球海洋捕鱼数据并与之互动。地球实验室这家初创公司管理着最大的地球观测微型卫星群,最近发布了一个不断更新的免费图书馆整个加州的景象-包括河口、海湾、海藻林和近岸水域。

当我们进入改善海洋管理的新时代,并试图管理越来越大的海洋区域时,未来的挑战是确保我们的新政策得到切实执行。这里的赌注很高。我们必须让这些新出现的保护区和条约发挥作用,而且我们必须尽快做到这一点,如果我们打算帮助海洋继续提供大量的食物、能源和奇迹的话。