Тропические циклоны ежегодно наносят огромный ущерб Австралии и другим странам мира, однако точность их прогнозирования ограничена нехваткой данных о состоянии океана.
Сбор данных в океане в разгар тропического циклона крайне сложен. Гигантские волны и ураганный ветер делают работу исследовательских судов и другого оборудования опасной или малоэффективной.
Между тем состояние верхнего слоя океана играет важную роль в развитии циклонов, поскольку штормы перемешивают теплые и холодные воды и поднимают более прохладные воды с глубин.
Именно поэтому морские черепахи могут стать дополнительным источником океанографических данных. Перемещаясь в верхних слоях океана, они одновременно собирают информацию о температуре и глубине погружения, а GPS позволяет определить, где именно были получены эти данные.
Такой подход исследовал океанолог Кристофер Чапман из Университета Нового Южного Уэльса. Результаты работы были опубликованы ранее в журнале Environmental Research Letters.
В комментариях «Анадолу» Чапман рассказал, что морские черепахи в перспективе могут стать дополнительным источником данных для глобальной системы мониторинга тропических циклонов.
По его словам, одним из видов, участвовавших в исследовании, была оливковая черепаха, или оливковая ридлея (Lepidochelys olivacea). Этот вид широко распространен в тропических регионах и встречается, в частности, в районах, подверженных тропическим циклонам, включая юго-восточное побережье Африки и Бенгальский залив, пояснил океанограф.
Он отметил, что именно такие акватории зачастую недостаточно хорошо охвачены традиционными системами наблюдений, поэтому данные, собираемые черепахами, потенциально способны частично восполнить существующий дефицит информации.
При этом исследователь подчеркнул, что черепахи не смогут заменить традиционные средства мониторинга. Они могут стать лишь одним из элементов глобальной системы наблюдения за тропическими циклонами.
По словам океанографа, использованная учеными технология изначально разрабатывалась и применялась в исследованиях других морских животных, в том числе морских слонов в полярных регионах. Теперь аналогичный подход был адаптирован для работы с морскими черепахами.
«Расширить технологию на другие виды, например акул и китов, значительно сложнее. Черепахи и тюлени периодически выходят на сушу, благодаря чему оборудование можно относительно безопасно устанавливать и обслуживать», - пояснил Чапман.
По его словам, с акулами и китами такой подход практически неприменим. «И черепахи, и тюлени выходят на сушу, где мы можем безопасно установить датчики. Установка оборудования на животных прямо в воде гораздо сложнее и дороже. К тому же акулы не поднимаются к поверхности, а нам необходимо получать GPS-координаты, чтобы знать, где находилось животное», - рассказал исследователь.
Чапман рассказал, что одним из главных открытий при анализе собранных данных стало большое количество случаев, когда оснащенные датчиками черепахи оказывались в районах прохождения тропических циклонов.
Теперь исследователи намерены выяснить, как именно животные реагируют на штормы, сказал он.
«Нам очень интересно проанализировать, как черепахи реагируют на циклоны. Меняют ли они свое поведение, чтобы избежать шторма? Или, наоборот, стремятся кормиться в районе, который прошел циклон? Мы пока не знаем, но этот массив данных может дать ответы на эти вопросы», - отметил он.
Океанограф отметил, что потенциальное применение «черепашьей сети» не ограничивается наблюдением за тропическими циклонами.
По словам Чапмана, оснащенные сенсорами морские черепахи способны собирать информацию в районах, где практически отсутствуют другие океанографические наблюдения. «Черепахи, оснащенные датчиками, могли бы стать экономически эффективным и долговременным звеном глобальной системы мониторинга Мирового океана», - сказал исследователь.
При условии поддержания этой «черепашьей сети» в рабочем состоянии исследователи рассчитвают использовать получаемые данные для совершенствования океанологических и метеорологических прогнозов, отслеживания климатических изменений, а также для изучения поведенческих реакций самих черепах в условиях трансформации климата, добавил он.
В исследовании ученые использовали данные с миниатюрных океанографических датчиков, установленных на морских черепахах у северного побережья Австралии.
Плоскоспинные черепахи (Natator depressus) и оливковые ридлеи (Lepidochelys olivacea) собирали профили температуры воды на глубине до 80 метров.
Во время прохождения пяти тропических циклонов датчики, установленные на черепахах, получили данные в радиусе 120 километров от центров штормов. Наблюдения показали, что температура поверхности океана снижалась максимально до 3,2 градусов Цельсия.
Исследователи сравнили полевые данные с результатами современной океанской реаналитической модели и установили, что в двух из пяти случаев модель занижала степень охлаждения поверхности океана после шторма. Если учитывать данные о реальной температуре воды, расчетная сила всех пяти систем была ниже.
Для циклонов 16U и Rusty разница превышала 30%. Без учета охлаждения 16U и Rusty могли бы соответствовать 4-й и 5-й категориям. С учетом данных черепах их оценка снижалась до уровня тропического шторма и 2-й категории соответственно. При этом ученые отмечают, что речь идет не о фактической силе штормов, а о расчете их потенциальной интенсивности.
Тропический циклон Rusty - это мощные погодные системы австралийского региона, которые в научных исследованиях часто рассматриваются в паре из-за экстремального охлаждения поверхности океана, вызываемого ими.
Черепахи особенно полезны на мелководье, где не работают поплавки Argo - автономные океанографические роботы-зонды, которые дрейфуют в океане и регулярно погружаются на глубину, чтобы измерять температуру и соленость воды, а затем всплывают, чтобы передать данные спутникам. Большинство собранных ими данных пришлось на районы глубиной менее 500 метров. Новые измерения появлялись в среднем каждые 6–12 часов, позволяя следить за быстрыми изменениями температуры океана во время шторма.
Авторы считают, что черепахи могут быть особенно полезны в районах, где мало других данных об океане. Они не заменят существующие системы наблюдения, но могут дополнить их и помочь улучшить прогнозирование тропических циклонов.
