Ученые из Севастополя представили инновационный метод экологического мониторинга акватории Черного моря. Специалисты Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН (ИнБЮМ) разработали технологию, позволяющую оценивать степень загрязнения воды, анализируя двигательную активность медуз с помощью систем искусственного интеллекта.

Технология компьютерного зрения на службе экологии

Основой системы является комплекс компьютерного зрения, который в режиме реального времени отслеживает состояние биоиндикаторов. Для проведения анализа в прибрежной зоне устанавливается специализированный аквариум с постоянно циркулирующей проточной морской водой. В качестве «живых датчиков» эксперты выбрали медуз вида Ушастая аурелия (Aurelia aurita), которые широко распространены в прибрежных водах Крымского полуострова.

  • Специальный алгоритм фиксирует траекторию и частоту сокращений купола медуз.
  • Данные сопоставляются с эталонными показателями поведения в чистой среде.
  • Система способна выявлять аномалии в моторике организмов, вызванные внешними раздражителями.

Реакция биоиндикаторов на токсичные вещества

Исследования показали, что поведение Aurelia aurita мгновенно меняется при попадании в воду опасных примесей. Ученые отмечают высокую чувствительность этого вида к различным типам антропогенного воздействия. Медузы реагируют на химический состав среды значительно быстрее, чем традиционные лабораторные методы анализа.

Алгоритм настроен на распознавание присутствия в воде следующих загрязнителей:

  • Микропластик — частицы, которые механически влияют на жизнедеятельность планктонных организмов.
  • Тяжелые металлы — вызывающие токсический стресс и изменение ритмичности движений.
  • Нефтепродукты — даже в малых концентрациях нарушающие гидростатику и координацию особей.

Перспективы применения метода

Данная разработка севастопольских ученых открывает новые возможности для оперативного контроля экологической обстановки в портах и курортных зонах. В отличие от разовых проб воды, автоматизированная система с использованием биоиндикаторов способна работать непрерывно, сигнализируя о залповых выбросах или постепенном накоплении вредных веществ в прибрежной зоне.

Внедрение подобных технологических решений позволит повысить точность прогнозов состояния морской экосистемы и своевременно принимать меры по защите биоразнообразия региона. Исследователи планируют продолжить совершенствование алгоритмов для более детальной классификации типов загрязнений на основе поведенческих паттернов морских обитателей.