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A Grande Barreira de Corais da Austrália não pode dar um tempo: além de lutar contra a poluição, os furacões e as lombadas de coral, o recife mais icônico do mundo está sendo comido vivo por milhões de espinhosos e venenosos. estrelas do mar conhecidas como estrela do mar coroa-de-espinhos (COTS). Mas em um confronto digno de um filme de ficção científica, os cientistas desenvolveram um novo robô para caçar e matar essas estrelas do mar - um veículo submarino autônomo e assassino chamado RangerBot.
Desde 2010, a população de COTS nativa comedores de corais vem crescendo, e o surto está assolando a Grande Barreira de Corais, com 2.300 quilômetros de extensão. A RangerBot está sendo apresentada ao recife - e aos pesadelos das estrelas do mar - esta semana, em parte para ajudar nos esforços contínuos para controlar os COTS. Este caçador de recompensas autônomo é o resultado de mais de uma década de pesquisa e desenvolvimento do roboticista da Universidade de Tecnologia de Queensland (QUT), Matthew Dunbabin, apoiado por uma doação de US $ 750.000 do braço sem fins lucrativos do Google.
Os surtos de COTS foram uma das principais causas de morte de corais para a Grande Barreira de Corais. As explosões parecem ser causadas por múltiplos fatores: as estrelas-do-mar são prolíficas e de rápido crescimento, o escoamento agrícola estimula o alimento de suas larvas e os humanos superaram os poucos predadores dispostos a comer as almofadas venenosas. Pesquisas sugerem que controlar essa explosão de estrelas marinhas e evitar futuros picos poderia ajudar a reverter o declínio de corais na Grande Barreira de Corais.
Foi aí que Dunbabin viu a chance de aplicar sua pesquisa em visão robótica. Em 2005, a Dunbabin desenvolveu um sistema informatizado que identificava os COTS com uma precisão de cerca de 67%. Mas dar o próximo passo e adaptar o sistema para realmente exterminar uma estrela do mar, uma vez que foi descoberto, foi um grande desafio. Matar um COTS exigiria injetar uma solução tóxica em cada um dos cerca de 20 braços de uma estrela do mar. Saudades de alguns e o animal poderia sobreviver e se regenerar. “Essa é uma tarefa grande, mesmo para um ser humano e era impossível para um sistema robótico”, diz Dunbabin.
Mas em 2014 veio uma solução para esse problema em particular: a descoberta de que um único tiro de um derivado da bile (o suco digestivo ácido das vesículas biliares, na maioria das vezes de vacas ou ovelhas) poderia despachar COTS rápida e completamente. Estes sais biliares causam danos nos tecidos e uma poderosa resposta imunitária que mata a estrela do mar em menos de 20 horas. A Dunbabin começou a trabalhar na construção de um robô baseado em torno desse novo sistema de injeção one-shot. O resultado foi um robô parecido com um torpedo chamado COTSbot. Avanços na visão robótica e inteligência artificial fizeram com que o COTSbot reconhecesse COTS 99, 4 por cento do tempo.
As estrelas-do-mar coroas-de-espinho comem coral e sua população em expansão está causando grandes problemas na Grande Barreira de Corais da Austrália. (Tarasovs / iStock) Embora o COTSbot fosse uma prova de conceito bem-sucedida, ele tinha muitas limitações que impediam seu uso disseminado no recife. O robô era grande e caro e só podia ser implantado por um especialista. Dunbabin e sua equipe imaginaram um robô menor e mais barato que fosse mais versátil e fácil de usar - uma visão que eles perceberam com a RangerBot.
“O objetivo era torná-lo muito intuitivo, como os drones são hoje. Você pega um tablet, planeja um pouco de missão e aperta o play ”, diz Dunbabin. Chegar a esse estágio envolveu testar e refinar os controles com muitos usuários em potencial, incluindo estudantes em mais de uma dúzia de escolas secundárias regionais. Eles também desenvolveram o kit da RangerBot, fornecendo sensores de qualidade da água, luzes, baterias removíveis e um propulsor extra para que ele pudesse coletar amostras de água, operar à noite e por períodos mais longos e manobrar em todas as direções.
Russ Babcock, que estuda gerenciamento de COTS na Organização de Pesquisa Científica e Industrial da Austrália, está otimista sobre o potencial da RangerBot em expandir os esforços de controle de estrelas marinhas em águas mais profundas e menos acessíveis e coletar dados de alta qualidade sobre corais e estrelas do mar para informar o gerenciamento atual. “Acredito que essas coisas têm um lugar na caixa de ferramentas dos ecologistas marinhos, e estamos chegando cada vez mais perto do dia em que meros ecologistas marinhos como eu podem operar um sem ter um jockey robótico para comparecer. Traga isso ”, diz ele.
Um dia, as frotas de RangerBots podem monitorar autonomamente vastas áreas da Grande Barreira de Corais, diz Babcock, complementando os atuais sistemas de monitoramento e armando os gerentes de recife com melhores dados.
Julia Davies, uma das colegas de Dunbabin na QUT, ajudou a testar a interface do usuário durante o desenvolvimento da RangerBot. Ela compara o potencial da RangerBot com o de um sistema de câmeras de tráfego rodoviário, que pode fornecer rápida notificação de acidentes e lentidão.
Mais imediatamente, Dunbabin espera que seus cinco RangerBots operacionais possam fornecer sinais precoces de surtos de COTS em toda a Grande Barreira de Corais. No entanto, ele permanece realista sobre as limitações do RangerBots. "Eles devem ser ferramentas para estender nossos programas de gerenciamento", e não substituí-los, diz ele.
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