BioCam erstellt hochwertige Messungen des Meeresbodens

Der Meeresboden gilt noch immer als weitgehend unerforscht. Dies liegt teilweise daran, dass die bisherigen Messverfahren entweder hochauflösende Bilder eines sehr kleinen Areals oder wenig detaillierte Bilder größerer Gebiete erstellen. In beiden Fällen ist die Auswertung der Messergebnisse auch zeit- und arbeitsaufwendig. Das BioCam-Meßverfahren soll Abhilfe schaffen.
Die neue 3-D-Tiefseekamera wurde – in Zusammenarbeit mit der Firma Sonardyne – an der britischen University of Southampton entwickelt. Für den Testeinsatz Anfang Oktober wurde die Kamera auf ein autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV) vom Typ Sonardyne Autosub 6000 montiert. Die Einsatzerprobung erfolgte 160 Kilometer nordwestlich des schottischen Festlands, im Gebiet der Darwin Mounds mit Wassertiefen von 700 bis 1000 Metern. Innerhalb des ersten 24-stündigen Einsatzes wurde ein Areal in der Größe von fünfzig Fußballfeldern vermessen. Dies ist die vierzigfache Leistung bisheriger Unterwasserbildsysteme mit hoher Auflösung. [ds_preview]Auch die Auswertung der gesammelten Bilder erfolgt wesentlich schneller als bisher. Wissenschaftler werden künftig noch auf See feststellen können, ob bestimmte Areale ein zweites Mal untersucht werden sollen. Bislang kann es Wochen oder gar Monate dauern, bis sämtliche Aufnahmen einer Unterwasserexpedition ausgewertet sind.
Das BioCam-Programm wurde 2017 eingeleitet. Das nun fertiggestellte System besteht aus zwei Hochleistungskameras mit jeweils 2560 x 2160 Pixel Auflösung, die in ein Titangehäuse integriert sind. Das Gehäuse verträgt eine Tauchtiefe von 4000 Metern, und ist für die Montage auf einem AUV vorgesehen. Neben den Kameras beherbergt es eine stroboskopische Lichtquelle, zwei Laservermessungssysteme sowie ein Datenlink und ein Datenverarbeitungssystem.
Zur Vermessung eines Areals fährt das AUV zehn Meter über dem Meeresboden. Laser und Kameras erfassen aus diesem Abstand einen acht Meter breiten Abschnitt. Dabei werden Details von bis zu drei Millimeter Größe festgehalten. Die Laser erfassen zehn Bilder pro Sekunde, während die Kameras und das stroboskopische Licht in Abständen von mehreren Sekunden eingesetzt werden. Die durch alle vier Sensoren aufgenommenen Bilder werden im Rechner zu einem dreidimensionalen, farblich optimierten und manipulierbaren Modell verarbeitet.
Praktische Anwendungen für BioCam wären unter anderem die Überwachung ökologisch gefährdeter Zonen oder die Suche nach Öl- und Gaslecks von Pipelines am Meeresboden. Durch den Einsatz eines autonomen Unterwasserfahrzeugs entfällt die Notwendigkeit einer ständigen Überwachung.

Autor: Sidney E. Dean