冲浪也能收集海洋数据

冲浪板“鳍”可以用来收集海洋数据。资料来源:凯特·哈蒙德

8月29日上午10点24分，乔恩·科恩带着冲浪板冲进了加利福尼亚的太平洋海岸。这一次，科恩取得了本月最成功的冲浪。在此期间，水温约为20.33℃至21.38℃

科恩的数据精确到小数点，这要归功于他在冲浪时与之共事的两位科学家:斯克里普斯海洋研究所的工程师菲尔·布雷斯纳汉和沿海生物地球化学专家泰勒·西罗纳克。

在纽约一个名为“失踪的鸟”的非营利组织的支持下，布雷斯纳汉和塞罗纳克开发了一种冲浪板鳍，包括温度传感器、全球定位系统设备、微控制器电路板、蓝牙芯片和可充电电池。最后，他们还计划增加酸碱度、叶绿素、盐度和氧气传感器。这些技术被封装在一个13厘米高的智能鳍中，这个类似鲨鱼鳍的装置被安装在科恩的冲浪板上。

然而，科学家的目标不是帮助冲浪者监控他们的冲浪活动，而是收集和研究来自沿海地区的数据。他们希望这些鳍能够广泛分布，以便追踪富含海洋生物的珊瑚礁和藻林的健康状况，或者监测珊瑚的白化情况，并找出海洋随着时间推移从全球变暖中吸收的热量。

在与冲浪者基金会的合作下，布雷斯纳汉和塞罗纳克在过去的3个月里已经为冲浪者提供了50个智能手指，数据开始源源不断地涌入。Cyronak指出，加利福尼亚海岸的一些防洪堤已经安装了温度计，但是它们非常少而且很远。他说:“科学家想要海岸数据，而海岸很难监控。要真正了解沿海地区的情况，你需要进行大量的测量。”

英国普利茅斯海洋实验室的卫星海洋学家罗伯特·布鲁恩认为，“利用冲浪者作为平台来改善近岸环境采样的潜力很大”。布鲁恩专门研究浮游植物，在普利茅斯的冷水中冲浪。他把一个温度传感器夹在冲浪者的脚踝上。他还为冲浪者戴了一个装有全球定位系统的钱包。到目前为止，他的冲浪团队已经进行了400多次观察。

正如最近发表在《公共科学图书馆——河口、海岸和大陆架综合与科学》杂志上的该小组论文所描述的那样，冲浪者在海上收集的海面温度表明，在沿海水域进行卫星测量是不可靠的。

卫星温度数据由高级甚高分辨率辐射计测量，该辐射计与浮标测量数据相匹配。通常情况下，浮标配备有精密的传感器，位于距离海岸约7至33公里的地方。然而，由高级甚高分辨率辐射计获得的近海水域的温度并不可靠。"在这个地区，我们不能相信卫星或模型数据，因为它们没有经过评估."布鲁恩说。

Brewin将smartfin视为他所在领域的“高端定制工具”，极大地改善了他臃肿而不准确的系统。“我们使用的工具包有些复杂，不适合广泛的公民科学应用。”布鲁恩目前正在测试五种智能鳍，他说，“这种鳍确实有吸引市民的潜力。”他计算出英国有足够的冲浪者每年进行4000万次环境测量。

安迪·斯特恩是纽约罗切斯特的一名退休神经科学家。他经营着“失落的小鸟”项目，并在四年前构思了smartfin。他说，该基金主要由捐赠者资助，不打算在市场上出售。此外，没有大规模推广鱼翅的计划。"成功并不意味着掉了多少鳍."斯特恩说。

目前，制造智能鳍和电池的成本是300美元。"它永远不会在冲浪商店出售。"斯特恩说。

斯特恩说，Smartfin正在寻求国家科学基金会的资助。他希望该设备能够填补沿海研究中的“数据空白”，并刺激新型微型传感器的发展。他补充说，smartfin是“一个象征，可能有助于激励和授权当地社区参与气候变化和科学政策相关工作”。

“失落的鸟”项目将大海雀、拉布拉多鸭、卡罗莱纳鹦鹉、新英格兰黑松鸡和鸽子的雕塑放在它们灭绝前最后出现在北美的地方。这些“鸟类纪念碑”希望让人们意识到它们对环境的影响，或者如“失落的鸟”的格言所说，“让人们通过艺术与地球联系得更紧密”。

布雷斯纳汉提到，smartfin“向更广泛的受众传递了一个信息”，而不仅仅是冲浪者。“当我回家过圣诞节，告诉人们我正在为海洋健康做一个冲浪项目时，每个人都转过身来，想知道更多。”

科恩知道smartfin可能无法跟踪他的冲浪活动，但他仍然问Cyronak和bresnahan:“GPS记录了我在此期间穿过多少个浪吗？”布雷斯纳汉在邮件中写道:“我记录了21个数字，但是我们没有一个好的方法来确定。”

最后，smartfin的价值是什么？布雷斯纳汉说:“人们总是问数据将被用于什么目的。我们认为需要新的传感器和平台，但我们可能直到一段时间后才知道如何回答这些问题。”(张张编)