Ny teknologi bidrar til å undersøke effekten av støyforurensning på havene våre
Ved Michael Sars-senteret utvikler gruppen til Marios Chatzigeorgiou unike verktøy for å studere undervannsstøy som en del av det paneuropeiske prosjektet DeuteroNoise.
Hovedinnhold
Menneskelige aktiviteter i havet fører til høye nivåer av støyforurensing, noe som påvirker helsen til marine økosystemer. Denne effekten er lite studert hos virvelløse dyr, til tross for den avgjørende rollen de spiller i økosystemene. DeuteroNoise-prosjektet, som ledes av professor Lucia Manni fra universitetet i Padova, samler et tverrfaglig team av forskere fra Italia, Spania, Romania og Norge for å ta tak i dette viktige problemet.
- Vi har funnet ut at de marine virvelløse deuterostomene vi fokuser på, påvirkes negativt av støy på ulike utviklingsstadier - fra embryoer, larver, juvenile til voksne organismer - og på ulike nivåer, både atferdsmessig, fysiologisk og molekylært, forklarer Manni.
Emma Krokeide setter opp et støyeksperiment med voksne sekkdyr.
I et spesialtilpasset akvarium utstyrt med vanntette høyttalere og lys står to sjøsprøyter oppreist. Etter å ha gitt dem tid til å tilpasse seg omgivelsene, trykker forskningspraktikant Emma Krokeide på en bryter, og rommet fylles av fossefall-lignende «rosa støy». Som en del av studieplanen sin ved Fakultet for naturvitenskap og teknologi har Krokeide og medstudent Eldar Ringstad Loen, bachelorstudent i molekylærbiologi (MolBio), valgt å bli med i Chatzigeorgiou-gruppen ved Michael Sars-senteret.
- Jeg tar en modul dette semesteret som heter MOL231, og vil kun være en del av DeuteroNoise-prosjektet i dette semesteret, forklarer Krokeide. Min rolle i prosjektet er å bidra til å fange opp atferden til Ciona intestinalis.
Det var særlig beregningsaspektet ved arbeidet som tiltrakk seg MolBio-studentene.
- Med graden min håper jeg å kunne spesialisere meg i bioinformatikkdelen av molekylærbiologien, og dette prosjektet bruker et eget program, og lar oss prøve oss på maskinlæring, sier Krokeide.
For Ringstad Loen er det å utføre og optimalisere eksperimenter med nye utstyret et høydepunkt i praksisoppholdet.
- Det jeg liker best med forskningen, er kanskje de mange ulike eksperimentene vi gjør, sier han. Noen ganger må du flikke og justere protokoller.
For å følge dyrenes bevegelser bruker studentene en programvare utviklet av Chatzigeorgiou-gruppen.
For å granske dette uutforskede forskningsfeltet måtte teamet samarbeide om å utvikle nye teknologiske løsninger. I Chatzigeorgiou-gruppen bruker forskerne et spesialtilpasset lydsystem for å utsette voksne og larver av sekkdyr for støy. For å studere atferden til de små, hurtigsvømmende larvene har de bygget et forseggjort oppsett der kameraer registrerer dyrenes bevegelser i små arenaer under kontrollerte forhold. Dataene analyseres ved hjelp av en sporingsprogramvare som er utviklet av ingeniørene i gruppen.
- En av de største utfordringene vi sto overfor, var å kombinere lydoverføringssystemet vårt med høyoppløselig videoopptak i de samme forsøkstankene», forklarer gruppeleder Marios Chatzigeorgiou.
- Et annet problem vi sto overfor, var hvordan vi skulle analysere hundrevis av timer med videoer der dyrene reagerte på støyforurensning. Vi måtte trene opp flere dype nevrale nettverk ved hjelp av de avanserte databehandlingsressursene i laboratoriet vårt, legger han til.
Larvene plasseres i små arenaer under kameraer, og bevegelsene deres registreres gjennom hele forsøket.
DeuteroNoise-prosjektet nærmer seg halvveis, og konsortiet var samlet i Bergen for et midtveismøte.
- Michael Sars-senteret har førsteklasses laboratoriefasiliteter, så jeg antar at partnerne ser potensialet for eksperimentelt arbeid her og ønsker å samarbeide enda mer med senteret i fremtiden. Jeg håper det ene samarbeidet utløser det neste, og at nettverket til andre land i Europa fortsetter å ekspandere, sa marin dekan Øyvind Fiksen, som åpnet møtet.
Det to dager lange arrangementet ga lydekspertene en plattform for å dele sine fremskritt og diskutere de neste stegene i det internasjonale samarbeidet. Det var også en mulighet for Eldar og Emma til å dele arbeidet sitt på et internasjonalt møte for første gang, noe som er et viktig skritt i utdanningen deres når de planlegger å fortsette med forskningsarbeid i fremtiden.
DeuteroNoise
DeuteroNoise-prosjektet fokuserer på å karakterisere menneskeskapt støyforurensning i flere europeiske havområder, og effekten av denne støyen på økologisk relevante virvelløse arter. Det tverrfaglige prosjektet støttes av JPI Oceans, og samler akustikere og biologer fra Italia, Spania, Romania og Norge.
