How a fleet of wind-powered drones is changing our understanding of the ocean | Sebastien de Halleux

Tłumaczenie: Grace Ufnalewska Korekta: Marta Konieczna

We know more about other planets than our own,

Wiemy więcej o innych planetach niż o naszej własnej,

and today, I want to show you a new type of robot

chcę wam dziś pokazać nowy typ robota,

designed to help us better understand our own planet.

stworzonego, aby pomógł nam lepiej zrozumieć naszą planetę.

It belongs to a category

Należy do kategorii

known in the oceanographic community as an unmanned surface vehicle, or USV.

znanej w społeczności oceanograficznej jako bezzałogowy pojazd nawodny, USV.

And it uses no fuel.

Nie zużywa paliwa.

Instead, it relies on wind power for propulsion.

Napędzany jest siłą wiatru.

And yet, it can sail around the globe for months at a time.

Mimo to może pływać po całym świecie miesiącami.

So I want to share with you why we built it,

Chcę podzielić się z wami powodem jego budowy,

and what it means for you.

i co to dla was oznacza.

A few years ago, I was on a sailboat making its way across the Pacific,

Kilka lat temu byłem na żaglówce płynącej przez Pacyfik

from San Francisco to Hawaii.

z San Francisco na Hawaje.

I had just spent the past 10 years working nonstop,

Poprzednie 10 lat spędziłem na ciągłej pracy,

developing video games for hundreds of millions of users,

rozwijając gry video dla setek milionów użytkowników.

and I wanted to take a step back and look at the big picture

Chciałem spojrzeć na wszystko z szerszej perspektywy,

and get some much-needed thinking time.

zyskać trochę czasu na myślenie.

I was the navigator on board,

Byłem nawigatorem na pokładzie.

and one evening, after a long session analyzing weather data

Pewnego wieczora, po długiej sesji analizowania danych pogodowych

and plotting our course,

i wykreślaniu naszego kursu,

I came up on deck and saw this beautiful sunset.

poszedłem na pokład i zobaczyłem ten piękny zachód słońca.

And a thought occurred to me:

Wówczas przyszła mi do głowy myśl:

How much do we really know about our oceans?

Ile tak naprawdę wiemy o naszych ocenach?

The Pacific was stretching all around me as far as the eye could see,

Wokół mnie, jak okiem sięgnąć, rozpościerał się Pacyfik,

and the waves were rocking our boat forcefully,

fale silnie kołysały statkiem,

a sort of constant reminder of its untold power.

jakby nieustannie przypominały o swojej niewyobrażalnej mocy.

How much do we really know about our oceans?

Ile tak naprawdę wiemy o naszych oceanach?

I decided to find out.

Postanowiłem się dowiedzieć.

What I quickly learned is that we don't know very much.

Szybko odkryłem, że nie wiemy zbyt wiele.

The first reason is just how vast oceans are,

Pierwszym powodem jest bezmiar oceanów,

covering 70 percent of the planet,

pokrywają 70% planety.

and yet we know they drive complex planetary systems

Mimo to wiemy, że napędzają złożone systemy planetarne,

like global weather,

jak pogoda w skali globalnej,

which affect all of us on a daily basis,

co ma wpływ na nas wszystkich na co dzień.

sometimes dramatically.

I czasami ten wpływ jest dramatyczny.

And yet, those activities are mostly invisible to us.

Mimo to, te działania są w większości dla nas niewidzialne.

Ocean data is scarce by any standard.

Ilość danych oceanicznych jest znikoma według jakiegokolwiek standardów.

Back on land, I had grown used to accessing lots of sensors --

Na lądzie przyzwyczailiśmy się do dostępu do mnóstwa czujników,

billions of them, actually.

w zasadzie milionów.

But at sea, in situ data is scarce and expensive.

Ale na morzu obserwacja in situ jest rzadka i droga.

Why? Because it relies on a small number of ships and buoys.

Dlaczego? Ponieważ zależy od niewielkiej liczby statków i boi.

How small a number was actually a great surprise.

Jak małej? Było to właściwie wielką niespodzianką.

Our National Oceanic and Atmospheric Administration,

Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Meteorologiczna,

better known as NOAA,

znana lepiej jako NOAA,

only has 16 ships,

ma tylko 16 statków,

and there are less than 200 buoys offshore globally.

a globalnie na pełnym morzu jest mniej niż 200 boi.

It is easy to understand why:

Łatwo jest zrozumieć, dlaczego:

the oceans are an unforgiving place,

oceany to bezlitosne miejsce

and to collect in situ data, you need a big ship,

i aby zebrać dane bezpośrednio potrzebny jest duży statek,

capable of carrying a vast amount of fuel

zdolny do transportu ogromnej ilości paliwa

and large crews,

i licznej załogi,

costing hundreds of millions of dollars each,

każdy o wartości setek milionów dolarów

or, big buoys tethered to the ocean floor with a four-mile-long cable

lub boi przymocowanych do dna oceanu 6,5 kilometrowym kablem

and weighted down by a set of train wheels,

i obciążonych zestawem kół pociągowych,

which is both dangerous to deploy and expensive to maintain.

co jest zarówno niebezpieczne w montażu, jak i kosztowne w utrzymaniu.

What about satellites, you might ask?

Co z satelitami, zapytacie?

Well, satellites are fantastic,

Satelity są fantastyczne,

and they have taught us so much about the big picture

nauczyły nas wiele o całokształcie sytuacji

over the past few decades.

przez ostatnie kilka dziesięcioleci.

However, the problem with satellites

Jednak problem z satelitami

is they can only see through one micron of the surface of the ocean.

polega na tym, że widzą powierzchnię oceanu tylko do głębokości 1 mikrona.

They have relatively poor spatial and temporal resolution,

Mają stosunkowo słabą przestrzenną i czasową rozdzielczość

and their signal needs to be corrected for cloud cover and land effects

i ich sygnał musi być korygowany, z powodu pokrywy chmur i lądu

and other factors.

oraz inne czynniki.

So what is going on in the oceans?

Co więc dzieje się w oceanach?

And what are we trying to measure?

Co próbujemy mierzyć?

And how could a robot be of any use?

Jak przydatny może być robot?

Let's zoom in on a small cube in the ocean.

Powiększmy małą kostkę oceanu.

One of the key things we want to understand is the surface,

Jedną z rzeczy, którą chcemy zrozumieć jest powierzchnia,

because the surface, if you think about it,

ponieważ jest ona

is the nexus of all air-sea interaction.

miejscem interakcji powietrze-morze.

It is the interface through which all energy and gases must flow.

To interfejs, przez który energia i gazy muszą przeniknąć.

Our sun radiates energy,

Słońce emituje energię,

which is absorbed by oceans as heat

która jest absorbowana przez oceany jako ciepło,

and then partially released into the atmosphere.

a następnie częściowo uwalniana do atmosfery.

Gases in our atmosphere like CO2 get dissolved into our oceans.

Gazy zawarte w powietrzu, jak CO2, rozpuszczają się w oceanach.

Actually, about 30 percent of all global CO2 gets absorbed.

Około 30% ogólnej ilości CO2 ulega absorpcji.

Plankton and microorganisms release oxygen into the atmosphere,

Plankton i mikroorganizmy uwalniają tlen do atmosfery

so much so that every other breath you take comes from the ocean.

w takich ilościach, że co drugi nasz oddech pochodzi z oceanu.

Some of that heat generates evaporation, which creates clouds

Część ciepła powoduje parowanie, w wyniku którego tworzą się chmury,

and then eventually leads to precipitation.

z których powstają opady.

And pressure gradients create surface wind,

Zmiany ciśnienia powodują powierzchniowy wiatr,

which moves the moisture through the atmosphere.

który przenosi wilgoć poprzez atmosferę.

Some of the heat radiates down into the deep ocean

Część ciepła przechodzi w głąb oceanu

and gets stored in different layers,

i jest magazynowana w różnych warstwach.

the ocean acting as some kind of planetary-scale boiler

Ocean działa jako pewnego rodzaju boiler o skali planetarnej,

to store all that energy,

magazynujący całą energię,

which later might be released in short-term events like hurricanes

która później może być uwolniona w postaci gwałtownych wydarzeń jak huragany

or long-term phenomena like El Niño.

lub długoterminowych zjawisk jak El Niño.

These layers can get mixed up by vertical upwelling currents

Warstwy te mogą ulec wymieszaniu wskutek pionowych prądów wstępujących

or horizontal currents, which are key in transporting heat

lub prądów poziomych, które są kluczowe w transporcie ciepła

from the tropics to the poles.

z tropików do biegunów.

And of course, there is marine life,

I oczywiście jest tu życie morskie,

occupying the largest ecosystem in volume on the planet,

zajmujące największy objętościowo ekosystem na planecie,

from microorganisms to fish to marine mammals,

od mikroorganizmów, poprzez ryby, do ssaków morskich,

like seals, dolphins and whales.

jak foki, delfiny i wieloryby.

But all of these are mostly invisible to us.

Ale to wszystko jest dla nas, w większej części niewidoczne.

The challenge in studying those ocean variables at scale

Trudność w badaniu zmiennych oceanicznych w skali

is one of energy,

stanowi energia

the energy that it takes to deploy sensors into the deep ocean.

niezbędna do umieszczenia czujników w głębi oceanu.

And of course, many solutions have been tried --

Próbowano już wielu rozwiązań:

from wave-actuated devices

od urządzeń uruchamianych falami

to surface drifters

do dryfterów powierzchniowych,

to sun-powered electrical drives --

do napędzanych słońcem napędów elektrycznych:

each with their own compromises.

każdy z nich z innymi wadami.

Our team breakthrough came from an unlikely source --

Przełom w zespole nadszedł z mało prawdopodobnego źródła:

the pursuit of the world speed record in a wind-powered land yacht.

pościg za światowym rekordem szybkości lądowych, napędzanych wiatrem jachtów.

It took 10 years of research and development

10 lat naukowych badań i doskonalenia zajęło wymyślenie nowej,

to come up with a novel wing concept

oryginalnej koncepcji skrzydła,

that only uses three watts of power to control

które zużywa tylko trzy waty mocy do kontroli,

and yet can propel a vehicle all around the globe

a może napędzać pojazd wokół globu

with seemingly unlimited autonomy.

z pozornie nieograniczoną swobodą.

By adapting this wing concept into a marine vehicle,

Dostosowując koncepcję skrzydła do pojazdu morskiego,

we had the genesis of an ocean drone.

zapoczątkowaliśmy oceanicznego drona.

Now, these are larger than they appear.

Są większe niż wyglądają.

They are about 15 feet high, 23 feet long, seven feet deep.

Wysokie na 4,5 metra, długie na 7 metrów, i są zanurzone na 2 metry głębokości.

Think of them as surface satellites.

To jakby nawodne satelity.

They're laden with an array of science-grade sensors

Są wyposażone w pełen zestaw naukowej klasy czujników,

that measure all key variables,

mierzących wszystkie niezbędne zmienne,

both oceanographic and atmospheric,

zarówno oceanograficzne jak i atmosferyczne,

and a live satellite link transmits this high-resolution data

a łącze satelitarne na żywo transmituje te wysokiej rozdzielczości dane

back to shore in real time.

z powrotem na brzeg w rzeczywistym czasie.

Our team has been hard at work over the past few years,

Nasz zespół ciężko pracował przez ostatnie kilka lat,

conducting missions in some of the toughest ocean conditions

prowadząc misje w kilku najtrudniejszych warunkach oceanicznych

on the planet,

naszej planety,

from the Arctic to the tropical Pacific.

od Arktyki do tropikalnego Pacyfiku.

We have sailed all the way to the polar ice shelf.

Przepłynęliśmy długą drogę do polarnego lodowca szelfowego.

We have sailed into Atlantic hurricanes.

Wpływaliśmy w atlantyckie huragany.

We have rounded Cape Horn,

Opłynęliśmy przylądek Horn

and we have slalomed between the oil rigs of the Gulf of Mexico.

i lawirowaliśmy między platformami wiertniczymi Zatoki Meksykańskiej.

This is one tough robot.

To naprawdę wytrzymały robot.

Let me share with you recent work that we did

Pozwólcie, że podzielę się z wami ostatnią naszą pracą,

around the Pribilof Islands.

wykonaną wokół Wysp Pribyłowa.

This is a small group of islands deep in the cold Bering Sea

Jest to mała grupa wysepek w środku zimnego Morza Beringa

between the US and Russia.

pomiędzy Stanami a Rosją.

Now, the Bering Sea is the home of the walleye pollock,

W morzu Beringa występuje mintaj,

który ma suche i białe mięso, którego możecie nie znać,

which is a whitefish you might not recognize,

but you might likely have tasted if you enjoy fish sticks or surimi.

ale być może próbowaliście go, jeżeli lubicie paluszki rybne czy surimi.

Yes, surimi looks like crabmeat, but it's actually pollock.

Surimi wygląda jak mięso z kraba, ale w rzeczywistości to mintaj.

And the pollock fishery is the largest fishery in the nation,

Połów mintaja stanowi największą część narodowych połowów,

both in terms of value and volume --

zarówno pod względem wartości, jak i ilości:

about 3.1 billion pounds of fish caught every year.

około 1,4 miliona ton ryby odławia się każdego roku.

So over the past few years, a fleet of ocean drones

W ciągu paru ostatnich lat flota dronów oceanicznych

has been hard at work in the Bering Sea

ciężko pracowała na Morzu Beringa,

with the goal to help assess the size of the pollock fish stock.

mając za cel pomóc ocenić rozmiar zasobów mintaja.

This helps improve the quota system that's used to manage the fishery

To pomaga polepszyć system limitów stosowany do zarządzania rybołówstwem,

and help prevent a collapse of the fish stock

pomaga zapobiec wyginięciu zasobów rybnych

and protects this fragile ecosystem.

oraz chroni ten wrażliwy ekosystem.

Now, the drones survey the fishing ground using acoustics,

Drony analizują łowiska wykorzystując akustykę,

i.e., a sonar.

czyli sonar.

This sends a sound wave downwards,

Sonar przesyła falę dźwiękową w dół,

and then the reflection, the echo from the sound wave

a następnie odbicie, echo fali dźwiękowej

from the seabed or schools of fish,

od dna morskiego lub ławicy ryb,

gives us an idea of what's happening below the surface.

daje nam wyobrażenie o tym, co się dzieje pod powierzchnią.

Our ocean drones are actually pretty good at this repetitive task,

Drony oceaniczne w gruncie rzeczy są całkiem niezłe w tym monotonnym zadaniu,

so they have been gridding the Bering Sea day in, day out.

tak więc siatkują Morze Beringa dzień po dniu.

Now, the Pribilof Islands are also the home of a large colony of fur seals.

Ponadto, Wyspy Pribyłowa są zamieszkałe przez liczną kolonię kotików zwyczajnych.

In the 1950s, there were about two million individuals in that colony.

W roku 1950 kolonia liczyła około 2 milionów osobników.

Sadly, these days, the population has rapidly declined.

Niestety, obecnie ich populacja szybko się zmniejsza.

There's less than 50 percent of that number left,

Aktualnie pozostała połowa tej liczby,

and the population continues to fall rapidly.

i ich populacja nadal szybko spada.

So to understand why,

Aby zrozumieć dlaczego,

our science partner at the National Marine Mammal Laboratory

nasz partner naukowy w Narodowym Laboratorium Ssaków Morskich

has fitted a GPS tag on some of the mother seals,

zainstalował czujnik GPS na kilku samicach fok,

glued to their furs.

przyklejając je do ich futra.

And this tag measures location and depth

Czujnik mierzy pozycję i głębokość

and also has a really cool little camera

i ma naprawdę wspaniałą małą kamerę,

that's triggered by sudden acceleration.

która jest uruchamiana po wpływem nagłego przyśpieszenia.

Here is a movie taken by an artistically inclined seal,

Mamy tu film zrobiony przez artystycznie uzdolnioną fokę,

giving us unprecedented insight into an underwater hunt

dający nam niespotykany wgląd w podwodne polowanie,

deep in the Arctic,

głęboko na Arktyce.

and the shot of this pollock prey

To ujęcie jej zdobyczy, mintaja,

just seconds before it gets devoured.

na sekundy przed jego zjedzeniem.

Now, doing work in the Arctic is very tough, even for a robot.

Praca na Arktyce jest bardzo ciężka, nawet dla robota.

They had to survive a snowstorm in August

Muszą przetrwać burzę śnieżną w sierpniu

and interferences from bystanders --

i zakłócenia od gapiów...

that little spotted seal enjoying a ride.

Ta mała nakrapiana foka cieszy się przejażdżką.

(Laughter)

(Śmiech)

Now, the seal tags have recorded over 200,000 dives over the season,

Czujniki fok zarejestrowały ponad 200 000 nurkowań w sezonie,

and upon a closer look,

a przyglądając się bliżej,

we get to see the individual seal tracks and the repetitive dives.

widzimy drogi pojedynczych osobników i następujące po sobie nurkowania.

We are on our way to decode what is really happening

Jesteśmy na drodze do odczytania, co tak naprawdę się dzieje

over that foraging ground,

na tym terenie żerowania

and it's quite beautiful.

i jest to niesamowicie piękne.

Once you superimpose the acoustic data collected by the drones,

Po nałożeniu danych akustycznych, zebranych przez drony,

a picture starts to emerge.

ukazuje się obraz.

As the seals leave the islands and swim from left to right,

Kiedy foki opuszczają wyspy, płynąc z lewa na prawo,

they are observed to dive at a relatively shallow depth of about 20 meters,

obserwuje się, że nurkują stosunkowo płytko, na około 20 metrów,

which the drone identifies is populated by small young pollock

gdzie dron identyfikuje populację małych, młodych mintajów

with low calorific content.

o niskiej wartości kalorycznej.

The seals then swim much greater distance and start to dive deeper

Następnie foki płyną dużo większy dystans i zaczynają nurkować głębiej,

to a place where the drone identifies larger, more adult pollock,

do miejsca gdzie dron identyfikuje większego, bardziej dojrzałego mintaja,

which are more nutritious as fish.

który jest bardziej pożywny jako ryba.

Unfortunately, the calories expended by the mother seals

Niestety, kalorie zużyte przez samice fok

to swim this extra distance

na przepłynięcie dodatkowego dystansu

don't leave them with enough energy to lactate their pups back on the island,

zostawiają je z niewystarczającą ilością energii do wykarmienia młodych na wyspie,

leading to the population decline.

prowadząc do zmniejszania się populacji fok na wyspie.

Further, the drones identify that the water temperature around the island

Drony potwierdziły też, że temperatura wody wokół wyspy

has significantly warmed.

znacznie się podwyższyła.

It might be one of the driving forces that's pushing the pollock north,

Może to być jedną z sił napędowych kierujących mintaja na północ,

and to spread in search of colder regions.

rozpraszając go w poszukiwaniu chłodniejszych regionów.

So the data analysis is ongoing,

Analiza danych trwa,

but already we can see that some of the pieces of the puzzle

ale już można zobaczyć, że niektóre części układanki

from the fur seal mystery

tajemnicy kotika zwyczajnego

are coming into focus.

zaczynają pasować do siebie.

But if you look back at the big picture,

Patrząc na to z szerszej perspektywy,

we are mammals, too.

jesteśmy również ssakami.

And actually, the oceans provide up to 20 kilos of fish per human per year.

Oceany dostarczają do 20 kg ryb na osobę na rok.

As we deplete our fish stocks, what can we humans learn

Zubożając zasoby rybne, czego my ludzie możemy się nauczyć

from the fur seal story?

z historii kotika zwyczajnego?

And beyond fish, the oceans affect all of us daily

Poza rybami, oceany mają codzienny wpływ na ludzi.

as they drive global weather systems,

Napędzają globalne systemy pogodowe,

which affect things like global agricultural output

które oddziałują na globalną produkcję rolniczą.

or can lead to devastating destruction of lives and property

Mogą prowadzić do doszczętnej zagłady życia i mienia

through hurricanes, extreme heat and floods.

w wyniku huraganów, upałów i powodzi.

Our oceans are pretty much unexplored and undersampled,

Nasze oceany są prawie całkowicie niezbadane i niezmierzone,

and today, we still know more about other planets than our own.

i dziś w dalszym ciągu wiemy więcej o innych planetach niż o naszej.

But if you divide this vast ocean in six-by-six-degree squares,

Jeśli podzielimy ten ogromny ocean na kwadraty o wymiarach 6x6 stopnia,

each about 400 miles long,

każdy o długości 645 km,

you'd get about 1,000 such squares.

uzyskamy 1000 takich kwadratów.

So little by little, working with our partners,

Tak więc po trochu, współpracując z partnerami,

we are deploying one ocean drone in each of those boxes,

rozmieszczamy po jednym dronie, w każdej z tych kratek,

the hope being that achieving planetary coverage

z nadzieją, że pokrycie całej planety

will give us better insights into those planetary systems

da nam lepszy wgląd w systemy planetarne,

that affect humanity.

które wpływają na ludzkość.

We have been using robots to study distant worlds in our solar system

Wykorzystujemy roboty do badania odległych światów Układu Słonecznego

for a while now.

już od jakiegoś czasu.

Now it is time to quantify our own planet,

Nadszedł czas, aby zmierzyć naszą planetę,

because we cannot fix what we cannot measure,

ponieważ nie możemy naprawić tego, czego nie możemy zmierzyć

and we cannot prepare for what we don't know.

i nie możemy przygotować się na to, czego nie wiemy.

Thank you.

Dziękuję.

(Applause)

(Brawa)