В Севастополе научились определять чистоту воды по поведению медуз

Ученые Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН разработали систему, позволяющую оценивать чистоту морской воды, основываясь на поведении ушастых медуз. Исследователи предложили устанавливать аквариумы с медузами и наблюдать за сокращениями их куполов с помощью компьютерного зрения, как сообщили в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ). Об этом сообщает сайт Ferra.

При загрязнении воды микропластиком, тяжелыми металлами или нефтепродуктами, поведение медуз вида Ушастая аурелия (Aurelia aurita) изменяется: их купол сокращается иначе, чем в чистой воде. В зависимости от типа загрязнителя, движение купола также варьируется.

Специалисты предложили использовать эту особенность медуз для оценки качества воды в местах купания и производства морепродуктов. Для обнаружения изменений в сокращениях медуз они планируют применять компьютерное зрение и обрабатывать данные с помощью специального алгоритма, разработанного в Институте.

"Мы предлагаем простую и автономную установку, которую можно использовать в полевых условиях без дорогого лабораторного оборудования. Сначала в интересующей прибрежной зоне устанавливается аквариум с медузами, через который проходит морская вода. Затем с помощью системы компьютерного зрения и нашего алгоритма отслеживается поведение медуз, которое зависит от качества воды", — рассказала старший научный сотрудник лаборатории ландшафтной экологии и геоматики Елена Вышкваркова.

В фонде отметили, что алгоритм способен определять силуэт аурелии, отслеживать частоту сокращений купола и описывать направление движения организма. Программа анализирует 11 факторов поведения медузы. В лабораторных условиях ученые смогли с точностью 100 процентов отличить движения Aurelia aurita в чистой воде от движений при загрязнении дизельным топливом, при этом в эксперименте участвовало всего шесть особей.

"Это означает, что для реального мониторинга достаточно отслеживать движения нескольких особей, чтобы надежно оценить состояние прибрежных вод", — пояснили в РНФ.

В будущем исследователи планируют оценить эффективность метода при наличии других загрязнителей, таких как пестициды. Также в Институте планируют изучить другие виды, которые могут стать "живыми маркерами" загрязнений в Черном море.

Результаты работы опубликованы в Journal of Marine Science and Engineering. Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ (проект № 25-19-00551).