佛罗里达州一个新系统开发的研究人员可以大大提高监测有害藻华(赤潮)如墨西哥湾沿海的赤潮。
一个Phys.org报告告诉我们,AUTOHOLO自主,潜水器三维全息显微镜成像系统为研究海洋粒子和浮游生物在他们的自然环境。
这个系统有可能克服许多的限制电流监测赤潮的方法。
提高赤潮探测
Karenia短花朵会导致赤潮损害海洋生物和公共卫生。生物产生的毒素可以杀死鱼类,引起人类呼吸道刺激,和伤害海龟、海豚、海牛和鸟类。
在2017年末和2019年初之间,Mote海洋实验室指出,红潮花朵在佛罗里达导致近600只海龟的死亡,超过200种海牛,204只海豚。
此外,藻华的扩散导致的生活质量大幅下滑的社区坐落在佛罗里达西海岸。
检测赤潮花朵在开发的所有阶段和细胞浓度对改善预测和发展潜在的缓解策略至关重要,保护公众健康和重要资源。
当前监测赤潮的方法,如微观识别和枚举,标准的流式细胞术,和其他人,有局限性,如分辨率大小和浓度范围约束,分析能力有限,因为空间和时间的限制,和处理样品的小卷。
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虽然这些方法操作,有延迟数据报告和维护和人员成本高。
AUTOHOLO是什么?
AUTOHOLO是由研究人员从佛罗里达大西洋大学的工程和计算机科学学院和海港海洋学研究所使用原位研究海洋粒子和浮游生物在他们的自然环境。
他们的研究发表在《华尔街日报》有害藻类,是第一个用全息术”来形容红潮,居住舱打破新地面监测。
系统是如何工作的
研究人员进行了现场研究期间在墨西哥湾的红潮在冬天开花的2020 - 2021。他们收集了表层和次表层水样并分析使用全息成像和流式细胞术在实验室里。
他们创造了一个训练数据集使用全息图像的红潮细胞和用它来训练一个定制的卷积神经网络进行自动分类。研究人员使用一个定制的拖曳系统来帮助记录数据中大面积开花。
他们的结果显示,90%精度在不同的数据集和不同级别的红潮浓度。拖曳的组合系统和AUTOHOLO促进的快速鉴定赤潮分布在大面积开花期间的事件。
赤潮的AUTOHOLO可以监视早期开花阶段,其他方法,如遥感、可能无法做的事。它可以检测细胞在非常低的浓度(少于5个细胞/毫升)和捕获粒子在极低浓度(大约五粒子/毫升)。
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