Hy­per­Di­ver: Mo­ni­to­ring der Ko­ral­len­rif­fe

Wie funktioniert das HyperDiver System?

Wie bei den be­kann­ten Sa­tel­li­ten­sys­te­men zur Um­welt­über­wa­chung ba­siert das neue Hy­per­Di­ver-Sys­tem auf ei­nem op­ti­schen Sen­sor, der eine Viel­zahl von Wel­len­län­gen gleich­zei­tig über­wa­chen kann. Ziel ist es, Um­welt­pa­ra­me­ter in gro­ßem Aus­maß zu mes­sen. Be­dient wer­den kann das kom­pak­te Sys­tem von ei­nem ein­zel­nen Tau­cher, der in­ner­halb kur­zer Zeit gro­ße Be­rei­che ei­nes Un­ter­su­chungs­ge­biets kar­tie­ren kann.

Schon lan­ge kann man mit sa­tel­li­ten­ge­stütz­ten Sys­te­men den Zu­stand von Re­gen­wäl­dern ver­fol­gen. Das Prin­zip be­ruht auf den op­ti­schen Ei­gen­schaf­ten der Pflan­zen­farb­stof­fe und hat sich seit Jahr­zehn­ten be­währt. Tote Bäu­me zei­gen ein an­de­res Licht­spek­trum als le­ben­de. Die­ses Prin­zip ha­ben die Bre­mer For­scher auf das Ko­ral­len­riff über­tra­gen. Ihr neu­er An­satz be­ruh­te auf der An­nah­me, dass der Zu­stand der Ko­ral­len sich an­hand ih­rer Farb­spek­tren be­stim­men lie­ße. Eine Bil­der­ken­nungs­soft­ware soll­te dann zu­sätz­lich an­hand der äu­ße­ren Form die Ko­ral­len­ar­ten per Soft­ware au­to­ma­tisch zu­ord­nen und be­stim­men.

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Das ers­te Hy­per­Di­ver Sys­tem wur­de von Dr. Ar­jun Chen­nu mit Paul Fär­ber vom Bre­mer Max-Planck-In­sti­tut ent­wi­ckelt und war ein vol­ler Er­folg. Die klei­ne Platt­form ist mit ver­schie­de­nen Ka­me­ras und Auf­triebs­kör­pern so aus­ta­riert, dass sie im Was­ser schwebt und so leicht be­weg­lich ist. Um ein Ko­ral­len­riff zu kar­tie­ren, muss der Tau­cher nur das Un­ter­su­chungs­ge­biet in Mä­an­dern ab­fah­ren.

„Man schafft da­mit un­ge­fähr 40 m² Riff in je­der Mi­nu­te. Un­ser Ge­rät ist mo­men­tan op­ti­miert für den Ein­satz von Ko­ral­len­rif­fen, doch wir pla­nen wei­te­re Ein­satz­ge­bie­te wie Seen und die fla­chen Küs­ten­be­rei­che der Ozea­ne,“ sagt Dr. Ar­jun Chen­nu.

Doch das Hy­per­Di­ver Sys­tem lie­fert zu­nächst nur Roh­da­ten. Der Mee­res­bio­lo­ge Dr. Joost den Haan vom Hy­per­Di­ver –Team er­läu­tert das Ana­ly­se­ver­fah­ren: „Das grund­le­gen­de Prin­zip ist ein Selbst­ler­nen­der Al­go­rith­mus, der von uns an­ge­lernt wur­de. Wir als Bio­lo­gen ken­nen die ver­schie­de­nen Le­bens­for­men wie Hart- und Weich­ko­ral­len, Schwäm­me, Al­gen, See­ster­ne, See­gur­ken und Ane­mo­nen. Un­ser Wis­sen ha­ben wir dem Com­pu­ter­sys­tem bei­ge­bracht. Der kla­re Vor­teil die­ses au­to­ma­ti­sier­ten An­sat­zes ist, dass man für die ei­gent­li­che Da­ten­er­fas­sung nur eine Per­son braucht, die taucht und das Ge­rät be­dient. Jede Per­son, die tau­chen kann, kann mit dem Ge­rät ohne gro­ßen Auf­wand Mo­ni­to­ring ma­chen. Und wir wol­len das Ge­rät auch an For­schungs­schif­fen und fern­ge­steu­er­ten Tauch­ro­bo­tern mon­tie­ren. Un­ser gro­ßer Vor­teil ist, dass die Da­ten­ein­ga­be au­to­ma­tisch ge­schieht. Die Ana­ly­se ge­schieht spä­ter an Land und das Sys­tem er­zeugt au­to­ma­tisch Kar­ten und Be­rich­te“

Die Fir­ma Hy­per­sur­vey, das sind Dr. Joost den Haan, Mee­res­bio­lo­ge und Ge­schäfts­füh­rer, Raja Kan­du­ku­ri als Hard­ware­spe­zia­list und Guy Ri­got als Soft­ware­spe­zia­list, hat eine ei­ge­ne Web­sei­te www.hypersurvey.com, auf der die we­sent­li­chen In­for­ma­tio­nen für zu­künf­ti­ge Ge­schäfts­part­ner zu fin­den ist.

„Das neue Hy­per­Di­ver Sys­tem ist er­heb­lich kos­ten­güns­ti­ger und schnel­ler als her­kömm­li­che Mo­ni­to­ring­ver­fah­ren, bei de­nen ein­zel­ne Mee­res­bio­lo­gen die Rif­fe ent­lang ei­nes Maß­ban­des be­gut­ach­ten. Wir bie­ten Uni­ver­si­tä­ten, For­schungs­in­sti­tu­ten und Be­hör­den aber auch der Pri­vat­wirt­schaft und Um­welt­or­ga­ni­sa­tio­nen ein ef­fek­ti­ves Werk­zeug für ihre Ar­beit an,“ sagt Dr. Joost den Haan.

Unterstützung und erste Finanzierung

Als Men­to­ren be­glei­ten das Pro­jekt Dr. Dirk de Beer und Dr. Ar­jun Chen­nu vom Max-Planck-In­sti­tut für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie. Das Hy­per­Di­ver-Kon­zept fand auch so­fort Zu­spruch bei den Ver­ant­wort­li­chen für das EXIST-Pro­gramm, ei­ner In­itia­ti­ve des Bun­des­mi­nis­te­ri­ums für Wirt­schaft und Tech­no­lo­gie (BMWi), das jetzt ein Sti­pen­di­um zur Ver­fü­gung stellt. Wei­te­re tat­kräf­ti­ge Un­ter­stüt­zung und or­ga­ni­sa­to­ri­sche Hil­fe er­hält das Pro­jekt vom MPIMM. Das Max-Planck-In­sti­tut für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie, an dem Dr. Ar­jun Chen­nu und der Elek­tro­in­ge­nieur Paul Fär­ber den ers­ten Hy­per­Di­ver ent­wi­ckel­ten, bie­tet den For­schern La­bor- und Bü­ro­plät­ze für die nächs­ten 10 Mo­na­te. Wei­te­re Hil­fe kommt vom Bre­mer Hoch­schul­in­itia­ti­ve zur För­de­rung von Un­ter­neh­me­ri­schem Den­ken, Grün­dung und En­tre­pre­neurship BRIDGE.

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