Az EU biológiai érzékelőkkel rendelkező robotokat fejleszt a vízi biodiverzitás monitorozására.

Az Európai Unió által finanszírozott projekt élő organizmusokat, mesterséges intelligenciát és robotikát kombinál, hogy valós időben figyelje a víz minőségét és a klímaváltozás hatását az ökoszisztémákra.

Az Európai Unió által finanszírozott projekt egy új generációs biohibrid robotokat fejleszt, amelyek élő organizmusokat használnak érzékelőként a vízi biodiverzitás és a víz minőségének monitorozására, alternatívát kínálva a hagyományos elemzési módszerekhez. A BioDiMoBot néven ismert kezdeményezés a biológiát, a mérnöki tudományt és a mesterséges intelligenciát ötvözi, hogy valós időben figyelje, hogyan reagálnak az ökoszisztémák a környezeti és éghajlati változásokra.

Röviden 1. A BioDiMoBot projekt biohibrid robotokat fejleszt, amelyek élő organizmusokat használnak érzékelőként.

2. A rendszerek valós időben figyelik a biodiverzitást és a víz minőségét.

3. A technológia ötvözi a mesterséges intelligenciát, optikai érzékelőket és biológiai reakciókat.

4. A módszer olcsóbb és folyamatos alternatívát kínál a klasszikus monitorozással szemben.

5. A teszteket valós körülmények között végezték Európában és sarkvidéki régiókban.

A projekt a vízi ökoszisztémák monitorozásának jelenlegi módszereinek korlátait célozza meg, amelyek főként technikai érzékelőkre és laboratóriumi kémiai elemzésekre támaszkodnak, amelyeket helyben és magas költségek mellett végeznek. Ezek a módszerek pontos adatokat nyújtanak egyes paraméterekre, de nem mindig rögzítik a komplex biológiai reakciókat, amelyek a valódi ökoszisztéma állapotát tükrözik.

A BioDiMoBot egy másfajta megközelítést javasol, amelyben az élő organizmusokat közvetlenül integrálják a monitorozó rendszerekbe. „A BioDiMoBotot azért tervezték, hogy kezelje ezeket a korlátokat, biohibrid rendszerek kifejlesztésével, amelyek élő organizmusokat használnak érzékelő elemeként, kiegészítve a meglévő technológiákat biológiailag integrált, költséghatékony és skálázható megoldásokkal” – mondta a projekt társkoordonátora, Wiktoria Teresa Rajewicz biológus.

A kifejlesztett technológia optikai és elektronikus érzékelőket ötvöz vízi organizmusokkal, amelyek reagálnak a környezeti változásokra. „A biohibrid érzékelők ötvözik az élő organizmusok érzékenységét az elektronikus rendszerek robusztusságával” – magyarázta Rajewicz. „Optikai és elektronikus olvasóegységekkel társítva lehetővé teszik számunkra, hogy automatikusan rögzítsük a viselkedési és élettani reakciókat különböző stresszfaktorokra, és valós időben digitális adatok formájában továbbítsuk őket.”

Egy konkrét példa a Daphnia alapú modul, amely kis vízi organizmusokat, úgynevezett vízi bolhákat használ. A rendszer tartalmaz egy akváriumot, amelyben ezeket az organizmusokat vízáramnak teszik ki, miközben egy kamera és egy számítógép elemzi úszási viselkedésüket. A mozgásminták változásai információt nyújtanak a víz minőségéről és a környezeti anyagok kombinált hatásairól.

A kifejlesztett rendszerek folyamatos adatáramokat generálhatnak, amelyek korai jeleket az ökoszisztémák degradációjáról azonosítanak, és hosszú távú ökológiai tendenciákat emelnek ki. A kutatók szerint ezek az adatok hozzájárulhatnak a klímaváltozás hatásainak értékeléséhez, az adaptív menedzsment stratégiák kidolgozásához és a természetvédelmi politikák irányításához.

A projektet laboratóriumi kontrollált körülmények között és természetes környezetekben, beleértve osztrák tavakat, helyi tavakat és grönlandi partvidékeket is tesztelték. Az előzetes eredmények azt mutatják, hogy a biohibrid rendszerek megbízhatóan működhetnek hosszú időn keresztül, és releváns biológiai reakciókat rögzíthetnek a környezeti változásokra.

A kutatók hangsúlyozzák, hogy ennek a megközelítésnek a fő előnye a folyamatos és integrált ökoszisztéma-megfigyelés képessége, gyakori emberi beavatkozás nélkül. „A folyamatos, valós idejű megfigyelés lehetőségével, gyakori beavatkozás nélkül, az autonóm biohibrid rendszerek holisztikusabb és jobban kalibrált megértést nyújtanak az ökoszisztémák és a vízi biodiverzitás egészségi állapotáról” – mondta Rajewicz.

A BioDiMoBot projekt az Európai Unió erőfeszítéseibe illeszkedik, hogy fejlett technológiákat fejlesszen a környezet monitorozására és a klímaváltozással és biodiverzitással kapcsolatos politikák támogatására. A hagyományos monitorozási megközelítéseket fokozatosan felváltják a mesterséges intelligencián, automatizáción és biológiai adatok integráción alapuló megoldások.

Az élő organizmusok technológiai rendszerekbe való integrálása egy új irányt tükröz az európai kutatásban, ahol a technológia nemcsak a környezetet méri, hanem megpróbálja reprodukálni, hogyan érzékelik azt az abban élő organizmusok. Ebben a kontextusban az olyan projektek, mint a BioDiMoBot hozzájárulhatnak a pontosabb és hatékonyabb rendszerek kifejlesztéséhez az ökoszisztémák védelme és a klímaváltozáshoz való alkalmazkodás érdekében.

https://2eu.brussels/ro/stiri/ue-dezvolta-roboti-cu-senzori-biologici-pentru-monitorizarea-biodiversitatii-acvatice