Phát triển thành công hệ thống cảnh báo tảo độc tại Scotland

Các chuyên gia tại Scotland đang phát triển hệ thống cảnh báo sớm tảo và phù du độc hại, giúp ngành nuôi trồng thủy sản vượt qua một trong những thách thức lớn nhất hiện nay.

Nhóm chuyên gia nói trên đến từ OTAQ, một hãng công nghệ biển; Trung tâm Iain Fraser Cytometry (IFCC), Đại học Aberdeen; Trung tâm cải tiến nuôi trồng thủy sản Scotland (SAIC), và Trung tâm cải tiến cảm ứng và hệ thống hình ảnh, công nghệ IoT (CENSIS). Nhóm chuyên gia này đang phát triển một hệ thống cảm biến chi phí thấp, tự động lấy mẫu, nhận dạng và đếm số lượng vi sinh vật qua phân tích hình ảnh.

Sự phát triển của tảo và sinh vật phù du gây trở ngại lớn cho ngành nuôi trồng thủy sản. Một số sinh vật này làm cá hồi và nhiều loại khác bị nhiễm độc, phá hủy mang và làm cá chết hàng loạt. Tảo nở hoa - một hiện tượng tảo sinh sôi nảy nở với tốc độ rất nhanh xảy ra khi có sự thay đổi lớn về nhiệt độ nước biển, ánh sáng hoặc điều kiện dinh dưỡng. Năm 2019, tảo độc nở hoa đã tàn phá ngành cá hồi Na Uy khiến sản lượng cá hồi sụt giảm hơn một nửa.

Những phương pháp giám sát số lượng tảo và sinh vật phù du hiện nay rất tốn kém, cồng kềnh, phụ thuộc vào dữ liệu thủ công được ghi chép 1 đến 2 lần mỗi ngày và kết quả đôi khi không chính xác. Thậm chí một số phương pháp chính xác hơn vẫn cần đến những thiết bị đắt tiền và phải được bảo trì liên tục nhưng cũng chỉ cung cấp được hình ảnh chụp nhanh về số lượng và mức độ tảo.

Sử dụng công nghệ camera kính hiển vi và công cụ lấy mẫu nước độc đáo, hệ thống mới của OTAQ sẽ sử dụng trí tuệ nhân tạo deep learning (học sâu) để xử lý hình ảnh và phân tích gần thời gian thực cho người nuôi cá. Sau đó, các nhà sản xuất có thể thực hiện các giải pháp ngăn chặn như kích hoạt hệ thống “màn chắn bong bóng” hoặc hàng rào để bảo vệ một dải nước hoặc ngừng cho cá hồi ăn khi cần thiết.

Hệ thống này được kỳ vọng tăng cường sức khỏe cá và bảo vệ nguồn lợi tốt hơn, đồng thời cải thiện sử dụng thức ăn, giúp toàn bộ quy trình giám sát chất lượng nước hiệu quả hơn, chi phí cũng ít tốn kém hơn. OTAQ cho hay, rất nhiều công ty rất quan tâm tới công nghệ mới này.

Chris Hyde, Giám đốc kinh doanh tại OTAQ cho biết: Tảo và sinh vật phù du là trở ngại lớn của ngành nuôi trồng thủy sản và là nguyên nhân làm hao hụt một trữ lượng lớn cá hồi từ Na Uy tới Chile chỉ trong vài năm qua. Cảnh báo sớm được tảo và sinh vật phù du độc hại sẽ là một lợi thế, nên chúng tôi đang tìm kiếm cách vượt qua trở ngại này bằng công nghệ cảm biến mới tự động xử lý và cung cấp thông tin chính xác về số lượng sinh vật phù du 24 giờ/ngày.

Sự phát triển của máy cảm biến là tiền đề cho sự ra đời hệ thống cảnh báo sớm toàn diện hơn. Đây là một sản phẩm chiến lược quan trọng của chúng tôi bởi nó sẽ giúp các trang trại nuôi cá hồi quan sát tốt hơn về những gì đang xảy ra xung quanh trại nuôi của họ. Dữ liệu chính xác do máy cung cấp sẽ giúp người nuôi cá đưa ra các quyết định quản lý trại nuôi kịp thời, hiệu quả, Chris Hyde cho biết.

Tiến sĩ Raidd Yuecel, Giám đốc Trung tâm Iain Fraser Cytometry, thuộc Đại học Aberdeen cho biết thêm, phân tích tế bào theo dòng chảy là công nghệ có từ lâu. Nhưng Trung tâm IFCC lại sở hữu những hệ thống phân tích tế bào theo dòng chảy hiện đại nhất; do đó đây cũng là đối tác lý tưởng của OTAQ trong dự án này. Các chuyên gia tại IFCC sẽ kiểm tra toàn bộ hệ thống trí tuệ nhân tạo của OTAQ để xác nhận độ chính xác của các dữ liệu hình ảnh, và những đánh giá đúng thời điểm về các loài sinh vật biển có nguy cơ gây hại thông qua công nghệ phân tích va đếm tế bào dòng chảy trong nhà tiên tiến và hiện đại bậc nhất.

Theo Caroline Griffin, Giám đốc cải tiến nuôi trồng thủy sản tại SAIC, công nghệ này tạo bước độ phá cho ngành nuôi cá hồi trên toàn thế giới. Tại Scotland, công nghệ này sẽ là động lực giúp chính phủ thực hiện hiệu quả chương trình cải thiện sức khỏe vật nuôi thủy sản trong thập kỷ tới.