Reduce un 99% en el tiempo requerido para realizar mediciones
Inspirada por una visita al dentista, la Dra. Kate Quigley presenta un nuevo método para monitorear el tamaño y el crecimiento de los corales que reduce el tiempo de inspección en un 99%.
La Dra. Kate Quigley, científica investigadora sénior de la Fundación Minderoo que realizó la investigación en el Instituto Australiano de Ciencias Marinas y la Universidad James Cook, ha desarrollado un nuevo método no destructivo para escanear coral de forma rápida y segura, reduciendo las técnicas de inspección que antes eran laboriosas y largas.
Inspirada por una visita al dentista, la Dra. Quigley comentó sobre las similitudes entre el coral y nuestros dientes, ya que ambos se basan en calcio y requieren herramientas de medición que puedan soportar superficies húmedas. "Un día, estaba en el dentista y utilizaron esta nueva máquina de escaneo. Inmediatamente supe que era algo que podía aplicarse para escanear corales muy pequeños dado que los corales y los dientes en realidad comparten muchas propiedades similares. El resto es historia".
Los arrecifes de coral se encuentran entre los ecosistemas más productivos de la tierra y brindan a la gente esenciales servicios nutricionales y de protección en todo el mundo. Estos importantes ecosistemas han sufrido graves declives en las últimas décadas, lo que ha provocado una oleada de investigaciones en torno a su biología básica y restauración. Comprender la etapa crítica de la vida del coral juvenil permite a los científicos predecir los cambios en el ecosistema, los impactos de las perturbaciones y su potencial de recuperación.
La reconstrucción de modelos 3D de coral revela información sobre su salud y respuesta a presiones como el aumento de las temperaturas o la acidificación. Existen varios métodos para construir y evaluar estos modelos 3D, pero su efectividad se reduce cuando se construyen mediciones a pequeña escala.
Imagen: Un modelo 3D de un esqueleto de coral bebé escaneado por el escáner dental de la Dra. Kate Quigley. Crédito: Dra. Kate Quigley
La Dra. Quigley dijo: "Por el momento, es difícil medir con precisión objetos muy pequeños en 3D, especialmente si está interesado en medir pequeños animales vivos, como el coral, sin dañarlos. Durante mi doctorado tomaba medio día producir un escaneo, y yo estaba interesada en escanear cientos de corales a la vez".
"Por primera vez, este nuevo método permitirá a los científicos medir miles de pequeños corales de forma rápida, precisa y sin ningún impacto negativo en la salud del coral. Esto tiene el potencial de expandir el monitoreo a gran escala de la salud de los océanos y aumentar la restauración de los arrecifes de coral".
Para evaluar la eficacia de estos escáneres dentales, a saber, el ITero Element 5D Flex, la Dra. Quigley midió corales juveniles en el Simulador Marino Nacional del Instituto Australiano de Ciencias Marinas. Los corales, de la Gran Barrera de Coral, se retiraron temporalmente de su acuario interior y se registró su superficie y volumen antes de devolverlos a los tanques.
Imagen derecha: La Dra. Kate Quigley usó maquinaria de escaneo dental para medir un coral bebé directamente desde el barco. Crédito: Dra. Kate Quigley
En promedio, tomó menos de tres minutos escanear y construir un modelo de cada coral individual en comparación con las más de 4 horas con los métodos anteriores: una disminución del 99% en el tiempo requerido para realizar dichas mediciones. La Dra. Quigley registró un rendimiento igualmente rápido y preciso al medir y comparar modelos de esqueletos muertos y tejido de coral vivo. Eliminando la necesidad de sacrificar animales vivos para tomar medidas.
Si bien este es un gran paso adelante en la reducción del tiempo necesario para monitorear y estudiar pequeños animales marinos, los escaneos 3D aún deben procesarse manualmente, lo que ralentiza el análisis. La Dra. Quigley espera que la próxima vía para esta investigación sea intentar crear una canalización de análisis automático desde el escaneo hasta la medición, posiblemente utilizando Inteligencia Artificial.
En la actualidad, esta tecnología solo se puede utilizar para realizar mediciones fuera del agua. El hardware no es resistente al agua ya que el escáner se basa en tecnología láser confocal.
"Potencialmente, el escáner podría hacerse completamente resistente al agua. Sin embargo, no está claro qué tan bien funcionaría la tecnología láser completamente sumergida bajo el agua. Hemos realizado antes esta tecnología en el barco y hemos traído corales salvajes y criados en laboratorio para medirlos, así que estamos llegando allí".
La metodología y los hallazgos del estudio se publican en Methods in Ecology and Evolution: A fast, precise, in-vivo method for micron-level 3D models of corals using dental scanners
