Naukowcy mogą z lotu ptaka automatycznie namierzać rzadkie gatunki zwierząt morskich
Wiedza o tym, jak duża jest populacja zwierząt zamieszkujących ten obszar, jest niezwykle ważna dla ekologów, choć nie zawsze łatwo ją zdobyć. Każda próba monitorowania nieśmiałych, trudnych do zaobserwowania zwierząt, które nie tylko są nadzwyczaj rzadkie, ale mogą też przemieszczać się na duże odległości, wynoszące nawet setki kilometrów, nastręcza naprawdę wielu trudności. Dzięki wsparciu uzyskanemu w ramach działań „Maria Skłodowska-Curie” uczeni z projektu MEGAFAUNA mogli zastosować pionierską, bardziej wydajną technikę mapowania miejsc u wybrzeży Nowej Kaledonii, które są zamieszkiwane przez rekiny, żółwie morskie, płaszczki i diugonie. „Obecnie nie mamy wiedzy o tym, gdzie bytuje większość krytycznie zagrożonych zwierząt. W związku z tym celem powinno być nie zwiększanie powierzchni obszarów chronionych, ale raczej dokładne określenie, gdzie znajdują się kluczowe miejsca wymagające ochrony”, wyjaśnia David Mouillot, koordynator projektu i profesor ekologii morskiej na Uniwersytecie w Montpellier we Francji.
Alternatywne rozwiązania
W marcu 2020 roku Laura Mannocci, główna badaczka w projekcie MEGAFAUNA, przygotowywała się do wyjazdu na południowo-zachodni Pacyfik, aby tam rozpocząć swoje badania. Niestety, był to też początek pandemii. Podróż w takich warunkach nie mogła się odbyć, więc badaczka wpadła na inny pomysł – zamocowanie kamery GoPro na lekkim samolocie należącym do lokalnych linii lotniczych Air Paradise i wykorzystanie do swoich obserwacji lotów turystycznych nad laguną Poé. Następnie zespół projektu MEGAFAUNA przejrzał uzyskany w ten sposób 50-godzinny materiał zdjęciowy, wypatrując przede wszystkim zagrożonych gatunków z dwóch rodzin: diugoniowatych i orleniowatych. Dzięki temu udało się ustalić lokalizację i zidentyfikować zdjęcia tych zwierząt. Badacze wykorzystali te dane do opracowania algorytmów sztucznej inteligencji (SI), aby mogły automatycznie wykrywać przedstawicieli tych gatunków na zdjęciach lotniczych. Wykorzystanie SI do zautomatyzowania procesu oferuje ogromne korzyści. „Dotychczas konieczne było przeglądanie wielogodzinnych materiałów wideo, co powodowało zmęczenie i znudzenie u badaczy, którzy mogli przez to przeoczyć niektóre osobniki”, zaznacza Mannocci. Informatyk należący do zespołu badawczego wykorzystał zgromadzone dane do stworzenia algorytmu zdolnego do wykrywania obrazów zwierząt znajdujących się nawet dwa metry pod wodą, czego nie potrafi ludzkie oko, tym samym umożliwiając szybsze lokalizowanie zwierząt.
Wsparcie nauki obywatelskiej
Szkolenie algorytmu wymaga dużej ilości danych, a diugonie są niezwykle rzadkimi okazami. Dlatego też uczeni wsparli się obrazami diugoniów uzyskanymi z mediów społecznościowych, co pomogło im częściowo rozwiązać problem braku wystarczającej ilości danych. Dzięki upowszechnieniu się tańszych modeli dronów media społecznościowe stały się niezwykle bogatym źródłem użytecznych informacji. „Kontaktowaliśmy się z ludźmi pracującymi dla organizacji pozarządowych w Indonezji i pasjonatami dzikiej przyrody z Australii”, zdradza Mannocci. „Media społecznościowe to niesamowite źródło wiedzy, więc przypominało to niejako naukę obywatelską”, dodaje Mouillot. Zespół projektu MEGAFAUNA ukończył mapowanie kluczowych obszarów różnorodności biologicznej na terenie laguny i udowodnił skuteczność swojej techniki, czyniąc postępy w zastosowaniu SI do monitorowania różnorodności biologicznej mórz. „Możliwe jest obserwowanie olbrzymich obszarów bez większych zakłóceń [dla zwierząt] w porównaniu z prowadzeniem badań z pomocą łodzi lub pod wodą”, zauważa Mouillot. „Obecnie dysponujemy zbiorem przełomowych danych dotyczących megafauny morskiej w Nowej Kaledonii – dosłownie mamy setki zdjęć każdego gatunku”, podkreśla Mannocci. Co ważne, ta nowa metoda może być użyteczna w przypadku badań środowiskowych na innych wyspach, na których morska fauna i flora nie jest dostatecznie chroniona. Aktualnie zespół projektu ubiega się o dofinansowanie, aby móc przeprowadzić podobne badania w Majotcie.
Słowa kluczowe
MEGAFAUNA, diugoń, orleniowate, rzadkie gatunki zwierząt, bioróżnorodność, kluczowe obszary różnorodności biologicznej, badania lotnicze, uczenie głębokie, ekologia morska, Nowa Kaledonia