Как измерить нагрузку на нашу экосистему?

В рамках научного проекта с помощью регистраторов уровня KELLER ведется наблюдение за состоянием мангровых лесов на атолле Альдабра на Сейшельских островах. Он является частью исследовательской программы Цюрихского университета, который пытается оценить влияние глобальных изменений на биоразнообразие.

Проблема все более быстро меняющейся окружающей среды ставит под угрозу биоразнообразие в разных частях света. Приоритетная программа университетских исследований (URPP) пытается лучше понять эти последствия, наблюдая за различными экосистемами и их взаимосвязью с изменением климата и состоянием местной среды. Одной из целей является определение специфических индикаторов, которые позволят лучше прогнозировать будущие изменения в глобальном масштабе, если прогнозировать будущие изменения в глобальном масштабе, если их объединить. Ученые разных специальностей совместно работают над рядом долгосрочных проектов по всему миру, чтобы получить полную картину этой тенденции и возможных корреляций. Для этого необходимо собрать большое количество данных. Для этого часто приходится проводить много полевых работ по сбору образцов или изучению дикой природы, в то время как другие параметры можно отслеживать автоматически.

Мангровые заросли расположены на мелководье внутри лагуны. Уровень воды и соленость измеряются в двух наиболее крупных зонах.

Нежное чудо природы

Одним из эталонных мест обитания является атолл Альдабра, входящий в состав островного государства Сейшельские острова, расположенного в Индийском океане у побережья Африки. Этот природный заповедник, внесенный в список всемирного наследия, имеет протяженность 35 км и не имеет постоянных обитателей. Альдабра была включена в программу как образец первозданной экосистемы, практически не затронутой деятельностью человека. Кроме того, он сильно подвержен влиянию повышения

Уровень моря в большинстве районов не превышает восьми метров над уровнем моря. Рифы, составляющие ее основу, отличаются разнообразием морской флоры и фауны. Самая большая в мире популяция гигантских черепах делит стройное кольцо суши с огромными колониями морских птиц. Большая часть островов покрыта кустарником и лугами. В прибрежной зоне преобладают скалистые берега с несколькими замечательными белыми пляжами, а защищенные внутренние районы частично покрыты мангровыми зарослями.

Атолл Альдабра - уникальное место обитания многих эндемичных видов, внесенное в список всемирного наследия ЮНЕСКО. © G. Schaepman

Мангровая йога и сбор данных

Аннабель Констанс участвует в научных проектах URPP GCB, связанных с Альдаброй. Она выросла на Сейшельских островах и с 2015 года занимается изучением экосистемы этих островов. В настоящее время она занимается этим в рамках своей докторской диссертации в Цюрихском университете под руководством профессора Габриэлы Шаепман-Штруб. Основная цель - спрогнозировать, как поведет себя эта система в будущих, изменившихся условиях, чтобы принять меры по сохранению ее уникальной природы. Аннабель тесно сотрудничает с Фондом Сейшельских островов (SIF), который управляет заповедником и поддерживает научную работу в этом районе.

Так как одним из серьезных последствий изменения климата является повышение уровня моря, это также является одним из основных направлений исследований на Альдабре. Мангровые заросли состоят из кустарников и небольших деревьев, приспособленных к произрастанию в прибрежной соленой или солоноватой воде. Они напрямую зависят от колебаний уровня и состава воды и являются перспективным индикатором состояния среды обитания. Аннабель и команда SIF уже обследовали более 1000 деревьев по всему атоллу и продолжат наблюдение за ними в ближайшие годы. Ученые в шутку называют эту изнурительную полевую работу "мангровой йогой". Для того чтобы увязать развитие мангровых лесов с изменениями в окружающей воде, необходимы точные данные об уровне и солености воды. Поэтому группа установила по всей прибрежной зоне регистраторы уровня. Они должны были быть прочными и надежными. Швейцарская компания KELLER, специализирующаяся на производстве датчиков давления, предоставила двенадцать регистраторов уровня, необходимых для научного проекта.

Аннабель Констанс

Студентка PHD

Факультет эволюционной биологии и экологических исследований

Университет Цюриха

"Я рада, что сотрудники компании KELLER помогли мне выбрать правильное решение для моего проекта. Надежность и низкая стоимость обслуживания являются ключевыми факторами для экологического мониторинга".

Надежное измерение уровня в полевых условиях

После тщательной оценки требований, предъявляемых к прибору, и условий окружающей среды на месте эксплуатации совместно со специалистами компании KELLER было найдено подходящее решение. Регистраторы данных серии DCX-22AA-CTD регистрируют уровень воды, температуру и электропроводность, что соответствует солесодержанию. Это позволяет отделить изменения уровня воды, связанные с приливами и отливами, от изменений, вызванных осадками.

Данные измерений собираются автономно и сохраняются во внутренней памяти. В уровнемере используются два датчика: погружной для измерения уровня и расположенный над поверхностью воды для измерения атмосферного давления.

Вычитание текущего атмосферного давления обеспечивает независимость измерения уровня от погодных изменений и высокую точность. Это позволяет обнаруживать малейшие изменения уровня моря. Поскольку оборудование постоянно подвергается воздействию соленой среды, оно должно быть устойчиво к коррозии. Поэтому все внешние детали изготовлены из титана для обеспечения долговечной и безотказной работы. Кроме того, электроника была специально модифицирована для увеличения объема памяти с учетом сложности регулярного доступа к регистраторам. Это позволяет регистратору записывать все три параметра в течение нескольких месяцев, прежде чем он достигнет максимального объема памяти.

Логгеры уровня KELLER были установлены в защитных установках Аннабель и ее командой. С конца 2019 года они проводят измерения каждые 10 минут и предоставляют ценную информацию для научной программы, докторской диссертации Аннабеллы и для руководства SIF при планировании повседневной деятельности в заповеднике Альдабра. В долгосрочной перспективе данные, полученные в ходе этой научной работы, помогут сохранить хрупкие экосистемы, противостоять ущербу, наносимому изменением климата, и, возможно, сыграют свою роль в спасении нашей общей среды обитания на планете.