Картографическое исследование лугов Posidonia в морском заповеднике Cerbère-Banyuls
Полное решение
Положение морского заповедника
Réserve Marine
Управляющий морским заповедником Сербер-Банюльс хотел обновить карту лугов Посидонии, охраняемого вида, определенного в качестве приоритетной среды обитания. Этот долгосрочный проект по мониторингу, запланированный на 2018 год в рамках плана управления заповедником, позволит оценить состояние сохранности лугов с помощью новых технологий, а также восполнить пробелы в картировании мелководных прибрежных вод.
Интеграция этих новых технологий была необходима для получения подробных карт наших местообитаний и возможности их сравнения в долгосрочной перспективе.
Исследование необходимо было повторить, чтобы выявить любое потенциальное воздействие на среду обитания и предложить меры по управлению. Это подробное картирование позволило нам измерить эволюцию зарослей морской травы в заповеднике и предвидеть давление на эту среду, применяя соответствующие меры и инструменты.
Последнее обновление: 10 Mar 2020
6065 Просмотров
Фотогалерея и видеогалерея
Контекст
Решаемые задачи
- Пробелы в научных знаниях о лугах Posidonia
- Отсутствие долгосрочного мониторинга изменений на лугах
- Пробелы в картографических данных по мелководным прибрежным экосистемам
- Ограниченный бюджет
Расположение
Франция, регион Окситания, департамент Пиренеи-Ориентальные, коммуна Баньюльс и Сербер, морской заповедник
Западная и Южная Европа
Процесс
Краткое описание процесса
Морской заповедник Cerbère-Banyuls имеет план управления, который включает в себя необходимость завершения сбора данных о лугах Posidonia. Многочисленные обсуждения в рамках Научного совета заповедника позволили утвердить точный набор спецификаций, определить результаты, ожидаемые от этого мониторинга, и выявить партнеров, способных выполнить эти задачи. Университет Перпиньяна был выбран в качестве партнера благодаря его знанию местности и способности учитывать специфику окружающей среды в нашем регионе (высокая мутность, ветер и т.д.). Кроме того, Университет Перпиньяна смог использовать различные методы для восполнения выявленных пробелов. Совместное использование гидролокатора бокового обзора, GPS и беспилотника в сочетании с данными наземной съемки позволило получить данные о поверхности в различных изученных местах и составить их карту, что позволило нам точно определить их эволюцию.
Строительные блоки
Создание партнерства для проведения картографического исследования
Университет Перпиньяна - давний партнер заповедника, ряд ученых входят в его научный совет и регулярно участвуют в ряде проектов по мониторингу. Они принимали участие в разработке последнего плана управления на 2015-2019 годы, помогая определить ожидания управляющего и ответы на различные возникающие проблемы. Близкое расположение заповедника превращает его в настоящую лабораторию под открытым небом для этих исследователей. Университет Перпиньяна уже провел 3D-картографирование скальных грунтов в заповеднике с точностью до 30 см (см. PJ). Это картографирование позволило нам лучше понять местность и адаптировать используемые ресурсы для получения результатов такой точности. Благодаря этому знанию местности, владению техническим оборудованием и ожиданиям гестионной компании, выраженным в точных спецификациях, мы смогли получить адекватную и справедливую стоимость мониторинга.
Благоприятные факторы
Важно было определить партнеров, способных оправдать ожидания менеджера. Обширный мониторинг, проведенный в этой области, позволил нам адаптировать цели и заполнить пробелы, оставленные предыдущими исследованиями. Знания партнеров в этой области облегчили проведение исследования. Наконец, владение различными инструментами, использованными в ходе исследования, позволило провести мониторинг наилучшим образом.
Извлеченный урок
Чтобы провести этот мониторинг, потребовалось много обсуждений в верховьях реки. Новые технологии позволили восполнить пробелы, выявленные в предыдущих исследованиях. Благодаря этим новым ресурсам необходимо было с самого начала определить правильных партнеров. Такая подготовка позволит оправдать ожидания и тем самым сократить расходы, связанные с проведением мониторинга.
Использование гидролокатора бокового обзора для картирования зарослей морской травы в морском заповеднике Сербер-Банюльс
В течение нескольких лет в заповеднике проводились многочисленные исследования лугов Posidonia. Каждое исследование давало все более точные результаты, но оставляло ряд пробелов. Заповедник хотел заполнить эти пробелы, используя одновременно несколько инновационных систем, таких как гидролокатор бокового обзора (ГБО). Этот гидролокатор позволяет получить общее представление о характеристиках морского дна. Интеграция данных акустических систем для автоматической классификации дна (SACLAF), полученных в ходе предыдущих миссий в рамках этого проекта, стала дополнительным средством к системе акустической сканирующей визуализации, что позволило обеспечить элемент достоверности данных. Достоверность результатов оценивалась с помощью камер GoPro®. Все данные были обработаны с помощью программы обработки географических данных ArcGIS версии 10.3.
Благоприятные факторы
Акустические данные были получены с помощью гидролокатора бокового обзора модели C-MAX CM2 EDF и обработаны с помощью программного обеспечения Hypack 2012. Для того чтобы получить ожидаемые результаты, то есть точную карту лугов заповедника и сравнение эволюции лугов по сравнению с последними исследованиями, нам необходимо в совершенстве знать оборудование, а также территорию исследования.
Извлеченный урок
- Регулярные обмены и обмен опытом с поставщиками услуг
- Компетентность пользователей оборудования
- Способность обрабатывать данные
- Проведение наземной проверки достоверности данных
Внедрение навигационной системы GPS
Скоростной катер заповедника был предоставлен в распоряжение программы мониторинга для изучения мелководных прибрежных вод. Катер длиной 8 метров
катер оснащен эхолотом, GPS и радаром. Чтобы дополнить это оборудование и добиться максимально возможной точности, катер был оснащен дифференциальным GPS, работающим в режиме реального времени в метрическом режиме WAAS/EGNOS с точностью около 1-2 метров. Для большей точности во время исследований использовалась система RTK (кинематическая система реального времени). Ее маяк был установлен на крыше семафора Кап-Беар, недалеко от исследуемого района. Это метод, при котором поправки к сигналу GPS передаются в реальном времени с опорного приемника, расположенного в точно известной точке, на мобильный приемник лодки. Точность может составлять
сантиметров, если вы находитесь близко к опорному приемнику.
Благоприятные факторы
Очень важно определить партнеров, которые смогут выполнить поставленные руководителем задачи. Также важно располагать соответствующими ресурсами и знаниями о местности, чтобы не терять время. Регулярный обмен мнениями с партнерами, участвующими в проекте, поможет получить ответы и предвидеть проблемы.
Извлеченный урок
Необходимо определить очень точные спецификации, чтобы мониторинг соответствовал ожиданиям поставщика услуг, но также и для того, чтобы использование этих новых технологий не исказило сравнение с результатами, полученными в ходе предыдущего мониторинга.
Использование беспилотника для составления карты мелководья заповедника
Небольшая глубина вблизи побережья не позволила использовать гидролокатор в этих районах, где вода достаточно прозрачна для дистанционного зондирования. Чтобы завершить картирование прибрежного мелководья в ходе этого мониторинга, использование дрона Phantom 4MD во время одной вылазки позволило четко интерпретировать зону Пейрефита с точки зрения Posidonia, особенно из-за ее небольшой глубины. Вторая вылазка позволила получить другие ортофотоснимки вдоль побережья "Тайнс". Из-за нехватки времени и плохих погодных условий ортофотосъемка зоны Пин-Парасоль не проводилась. С помощью дрона нам удалось получить ортофото, на котором сквозь прозрачность воды были точно видны заросли морской травы или мертвый матовый покров.
Благоприятные факторы
Выбор в пользу этих систем обусловлен особенностями исследуемых участков. Побережье Альбера имеет один из самых низких уровней прозрачности воды в Средиземноморье. Совместное использование этих трех систем мониторинга позволило получить данные о поверхности в различных местах и, таким образом, определить их эволюцию. Знание местности также способствовало бесперебойному проведению мониторинга.
Извлеченный урок
Необходимо адаптировать оборудование к различным условиям в районе исследования. Для данного мониторинга комбинация из трех единиц оборудования была проверена на двух из трех участков. На третьем участке, где луг был наиболее глубоким, использовать дрон не удалось. Однако два других метода в сочетании с наземным мониторингом дали очень удовлетворительные и взаимодополняющие результаты.
Воздействие
Луга Posidonia, благодаря всем своим важным природным функциям, представляют собой серьезные социально-экономические проблемы и реальные выгоды для человеческих сообществ. С одной стороны, луг в хорошем экологическом состоянии способствует увеличению биоразнообразия и, следовательно, развитию видов деятельности, связанных с открытием этой среды, таких как снорклинг, с возможным созданием подводных троп или развитием подводного плавания. Кроме того, здоровая морская трава может значительно ограничить эрозию пляжа (меньше погружения и отступления береговой линии), что позволяет избежать дорогостоящих работ по восстановлению пляжа для государственных органов. Данные, полученные в результате мониторинга зарослей морской травы, позволили руководителю заповедника принять меры по защите этих мест обитания, в частности, путем разработки более точных планов развития, и сохранить их экосистемные услуги для человека и природы.
Бенефициары
- Менеджер
- Ученые
- Пользователи морского заповедника Сербер-Банюльс, такие как яхтсмены и дайверы
Цели устойчивого развития
ЦУР 14 - Жизнь под водой
История
Акустическая телеметрия 2012
Réserve Marine
Посидониевые луга - ключевая экосистема средиземноморского морского дна. Они являются зоной питания, размножения (нерестилища и питомники), пополнения и укрытия для многочисленных видов рыб и беспозвоночных. Они генерируют высокий уровень производства кислорода (около 4,2 тонны O²/гектар/год), который является основой многочисленных трофических цепей. Они также смягчают гидродинамические эффекты прибоя (борясь с эрозией пляжей) и являются отличными индикаторами качества воды.
Поэтому изучение лугов Posidonia всегда было приоритетной задачей для морского заповедника Cerbère-Banyuls. Мониторинг нижней границы лугов в заповеднике ведется с 1980-х годов. В 1999 году в рамках первого плана управления была составлена карта местообитаний. Картографирование проводилось с помощью аквалангов, на основе которых было сделано около сотни разрезов. В период с 2003 по 2006 год акустическая телеметрия, своего рода подводная GPS, состоящая из измерительной базы и мобильных указателей, использовалась для изучения нижней границы различных лугов Posidonia и мониторинга ее эволюции, отражая таким образом прогресс или регресс экосистемы. В то время это была инновационная методология. На нижней границе луга морская трава выглядела сильно залеченной и имела низкую механическую прочность. Однако измерения плотности внутри луга были в норме. Таким образом, развитие луга было ограничено экстремальными гидродинамическими условиями на участке, но на нижнем пределе не было обнаружено никаких следов регрессии (не было мертвого мата).
Полученные результаты были весьма обнадеживающими с точки зрения состояния сохранности луга, но управляющий морским заповедником хотел найти инновационные решения, чтобы продолжить получать более полное представление о состоянии сохранности лугов Posidonia. Для улучшения качества данных об этой среде обитания были опробованы новые технологии, такие как гидролокаторы и беспилотники. Теперь результаты весьма удовлетворительны и дают точное представление о состоянии здоровья морских трав заповедника.
