„Трябва да прилича повече на тесто за палачинки“, казва Настасия Уани, докато подготвя разтвор за смес от семена за Grasshopper – робот, засаждащ морска трева.

Уани е инженер по роботика в ReefGen - стартъп, който работи за повторно залесяване на изгубени местообитания на морска трева по целия свят.

Разположени на морското дъно от Аляска до Австралия, ливадите с морска трева са едно от най-разпространените крайбрежни местообитания на Земята.

Въпреки че покриват само една хилядна от дъното на океана, тези морски растения играят важна роля във водните екосистеми – от осигуряване на места за отглеждане на морски видове до съхраняване на до 18% от въглерода в океана.

Но това жизненоважно подводно местообитание е в упадък – със загуба от около 7% годишно в световен мащаб поради фактори, като развитие на крайбрежието, изменение на климата, свръхулов и замърсяване.

„Някога на планетата имаше около 18 милиона хектара ливади с морска трева, като сме загубили между 30 и 40% от тях“, казва за CNN Крис Оукс, главен изпълнителен директор на ReefGen. Това е тревожна статистика за Оукс, който също така е и морски биолог.

„Без ливадите с морска трева ще станем свидетели на повече брегова ерозия, загуба на коралови рифове, загуба на рибни запаси и влошено качество на водата“.

Преди пет години ReefGen е създадена от съоснователя на Google X Том Чи, който става свидетел на упадъка на кораловите рифове близо до дома си в Хавай и се обръща за помощ към инженерството и роботиката.

Роботи за възстановяване

Проектите за възстановяване на морска трева често включват водолази, които засаждат семена или издънки на океанското дъно. Този процес обаче може да се забави и да доведе до нисък добив, казва Оукс.

Също така може да бъде рисковано за водолазите, оставащи под вода продължителни периоди от време. „Ръчното засаждане работи, но роботите са наистина добри, когато нещата са скучни, мръсни, опасни или далечни“, посочва Оукс.

Тъй като технологията се подобрява и цената на частите намалява през последните две десетилетия, подводните роботи започват да играят важна роля в изследването и работата в сурови водни условия.

ReefGen за първи път създава робот на име Cora, който засажда коралови тапи върху рифове, за да помогне за регенерирането им. Cora осигурява основата за Grasshopper – итерация на стартъпа за засаждане на морска трева.

С тегло от около 23 килограма, Grasshopper – украсен с розови ски, няколко камери и много техника, в момента може да засади до 60 семена на минута и да побере до 20 000 семена в 20-литрова торба.

Действа чрез инжектиране на семена от морска трева и кален разтвор, приготвен предварително, в утайките на морското дъно. След като пусне около четири семена през улея за засаждане, той подскача на около 30 см до следващото си място за инжектиране, за да не безпокои заобикалящата го среда.

Grasshopper не е напълно автономен. Той все още се управлява от човек и следва трансектна линия – дълга измервателна лента, поставена от водолаз над океанското дъно за ориентация. „В момента сме фокусирани върху засаждането, биологията и механичните аспекти“, казва Оукс.

„След като се уверим, че всичко е проектирано по правилния начин, ще наслагваме повече полуавтономни функции, като навигация, така че, всъщност, да не е нужно да го управлявате или да полагате трансектни линии.“

Сравнителни изследвания

Роботите за засаждане на морска трева са работили в Северна Америка, Европа и Югоизточна Азия. Този юли Grasshopper засажда 25 000 семена в Уелс.

Докато Оукс казва, че е необходимо време, за да се видят резултатите, той добавя, че първият пилотен проект през 2022 г. е отгледал същото качество и количество трева като ръчно засадения контролен парцел. Или механизираното засаждане със скорост и мащаб е осъществимо.

През октомври ReefGen се обединява с Института по морски науки на Университета на Северна Каролина (UNC), за да проведе сравнителни проучвания, разглеждащи различни методи за възстановяване на морската трева, базирани на семена, включително роботизирано засаждане.

Крайбрежието на Северна Каролина е дом на голяма популация от морска трева, която е в бавен годишен спад.

Екипът на професор Джоел Фодри, директор на Института по морски науки на UNC, събира семена миналата пролет от донорски места с излишък и ги държи в лабораторията си до тази есен, когато обикновено покълват и са готови за засаждане.

„Ще разположим тези семена на местата, за които смятаме, че могат да отглеждат нови тревни ливади или поне да започнем да отглеждаме отново ливади там, където ги е имало“, посочва професорът пред CNN.

В течение на няколко дни Grasshopper засажда 1000 семена в квадрант от 1000 квадратни метра край брега на Outer Banks, който ще бъде сравнен с контролните места, които екипът на Фодри засажда на ръка.

Оукс казва, че научни изследвания като това им помагат да екстраполират данни, като например колко бързо могат да засаждат с течение на времето или какво да подобрят за следващата експедиция.

„Досега това, което правим, за да събираме семена и след това да ги преразпределяме, все още зависи от много ръце“, казва Фодри, „така че способността за автоматизиране, възможността за използване на технологии със сигурност може да направи нещата много по-практични в много по-големи мащаби.”

Мониторингът е ключът към успеха

Въпреки че екипът на ReefGen е насърчен от потенциала на Grasshopper да увеличи възстановяването на ливадите, Оукс казва, че наблюдението и поддържането на възстановените площи ще бъде от ключово значение за гарантиране на успеха.

„Важно е да мислим за възстановяването като за непрекъснат процес - това не е една и готова програма, тъй като ще има повече събития, които убиват морската трева“, казва той.

За да улови промените във времето, ReefGen си партнира с компании, които предоставят специализирана технология на място за наблюдение, докладване и валидиране на морска трева.

Оукс казва, че местните общности са от основно значение за осигуряването на грижи за морската трева в дългосрочен план. „Важно е да не се появяваме просто със скъпи роботи и лъскави неща и да казваме „имаме всички отговори“, казва той.

„Създаваме повече местообитания за рибите, по-чиста вода, повече работни места – всичко, което искаме като хора; и затова искаме да направим това достъпно.“