Na ratunek zwierzętom: sztuczna inteligencja, drony, kamery

Drony śledzą i badają walenie w oceanach, a w Afryce kamery FLIR i system wykrywania ludzi pomagają łapać kłusowników polujących na słonie i nosorożce. Technika górą!

SnotBot pobiera próbki ze “smarka” płetwala błękitnego (screenshot z filmu opublikowanego na kanale YT Parley for the Oceans)

Oceany generują większość tlenu, którym oddychamy, regulują klimat, karmią nas. Paul Watson, działacz organizacji Sea Shepherd, stwierdził, że „jeśli umrą oceany, my również umrzemy”. Trudno się z nim nie zgodzić.

Niestety, nasz gatunek od stuleci niszczy ten ekosystem. Według danych WWF populacja największego na Ziemi ssaka, płetwala błękitnego, na Oceanie Południowym liczy dziś zaledwie 1 proc. tego, co reprezentowała, zanim zaczęły się polowania na wieloryby. Choć od 1966 roku obowiązuje zakaz ich połowów i można już zauważyć, że liczba wielorybów wzrasta, to trzeba o nie bardzo dbać. Tym bardziej, że jak dowodzą badania, odchody pierwotnej populacji waleni były źródłem aż 12 proc. żelaza w powierzchniowych wodach Oceanu Południowego, co pozwalało na znacznie większy niż obecnie rozwój planktonu pochłaniającego CO₂ z atmosfery.

Dlatego organizacje Ocean Alliance i Parley for the Oceans od lat szukają sposobów na zwiększenie populacji waleni. Już jakiś czas temu sięgnęły po drony, które teraz mają być dostarczane przez Intela i wyposażone w technologię sztucznej inteligencji, by w czasie rzeczywistym kontrolować stan środowiska oceanicznego.

(screenshot z filmu opublikowanego na kanale YT Parley for the Oceans)

Podobne badania prowadziła polska firma DeepSense.io, która stworzyła algorytm pozwalający na monitorowanie populacji wielorybów dzięki rozpoznawaniu poszczególnych osobników po ich… twarzach. Dzięki temu rozwiązaniu polscy programiści wygrali konkurs ogłoszony przez amerykańską Narodową Administrację ds. Oceanów i Atmosfery (NOAA), którego celem była ochrona zagrożonych wyginięciem wielorybów biskajskich.

Jak zadbać o giganta? Trzeba zbierać smarki…

Naukowcy z Ocean Alliance, kiedy opowiadają o swoim projekcie SnotBot, przyrównują walenia do człowieka. Kiedy nie za bardzo wiadomo, co nam dolega, lekarz kieruje nas na badanie krwi. Właściwie tak samo mogłoby być i w przypadku płetwali błękitnych, którymi zajmują się naukowcy. Problem w tym, że jest to zwierzę gigantyczne, większe niż wymarłe dinozaury. Długość jego ciała może dochodzić do 33 metrów, a masa do 190 ton (sam jego język waży tyle, co dorosły słoń, o którym już za chwilę). To zresztą z powodu swojej wielkość stał się celem wielorybników – warstwa tłuszczu u płetwali sięga aż 50 centymetrów, a do spieniężenia był jeszcze tran i fiszbiny.

Wracając do płetwala błękitnego: nie pobierzemy od niego krwi. Dr Iain Kerr, biolog morski i dyrektor generalny organizacji Ocean Alliance, wymienia trzy sposoby na pobranie próbek. Jeden to zdanie się na łut szczęścia w nieszczęściu, czyli czekanie, aż natrafi się martwy wieloryb, którego będzie można poddać badaniom. Następne dwa z kolei są ryzykowne i stresujące… dla płetwala: trzeba podpłynąć do niego statkiem i wystrzelić do niego z kuszy bełt, który wyszarpuje niewielki fragment jego skóry. Mniej inwazyjna, ale wciąż niebezpieczna dla badaczy i stresująca dla wieloryba, jest trzecia możliwość, czyli zebranie próbek z jego „smarków”, jak można nazwać gigantyczną fontannę wody zmieszaną z powietrzem i wydzielinami wyrzucaną po wynurzeniu się płetwala z oceanu. Tę operację przeprowadza się z łodzi (motorowej, a więc dość głośnej), albo z małego i równie hałaśliwego samolotu.

Właśnie tutaj na scenę wchodzi technologia, a konkretnie SnotBoty, czyli „smarkowe roboty”. Są to zmodyfikowane przez Kerra i jego zespół drony przeznaczone do pobierania próbek z wystrzeliwanego przez walenie kondensatu oddechowego. Ta niezwykła „fontanna” to prawdziwa skarbnica informacji biologicznych na temat zwierzęcia. Znajduje się w niej DNA, hormony stresu, hormony ciążowe, wirusy, bakterie, toksyny. Słowem wszystko to, co potrzebne, aby ocenić stan zdrowia i kondycję największego zwierzęcia na Ziemi.

W porównaniu z bezpośrednim pobieraniem próbek, ta metoda jest bezpieczna i bezstresowa dla płetwali. Wieloryby najprawdopodobniej nie zauważają nawet małego quadkoptera, a naukowcy mogą nim sterować z oddali. Jedyne ryzyko to walka z czasem, bo kiedy płetwal się wynurzy naukowcy mają około 30 sekund, żeby SnotBot wleciał w „fontannę”. Materiał badawczy zbierany jest na podwieszone pod SnotBotem szalki Petriego.

Dzięki wprowadzeniu przeznaczonych do pracy w trudnych warunkach dronów Intela Falcon 8+ będzie możliwe nie tylko pobieranie danych, ale też wykorzystanie algorytmów analitycznych pozwalających identyfikować poszczególne osobniki i monitorować stan ich zdrowia w czasie rzeczywistym . Drony dzięki zastosowaniu sieci neuronowych zyskają pewną autonomię i będą mogły poradzić sobie z pobraniem próbek, nawet kiedy pojawią się czynniki zakłócające ich pracę – takie jak nieprzewidziany ruch waleni czy ograniczona widoczność w głąb oceanu.

SnotBoty również sfilmują naturalne, niezakłócone obecnością ludzi i ich łodzi, zachowanie płetwali. Zdjęcia wysokiej rozdzielczości zrobione z powietrza pomogą opisać i ocenić stan każdego osobnika. Drony tym samym dają naukowcom nową jakość prowadzenia badań.

Podczerwień pomaga ocalić słonie i nosorożce

W Afryce co 9-11 godzin mordowany jest nosorożec, co 14 minut ginie słoń. Jeśli te zwierzęta będą zabijane w takim tempie, to całkowicie wyginą w ciągu 10 lat. To przerażające. Według danych Fundacji Lindberghów nielegalne kłusownictwo w tym rejonie warte jest 70 miliardów dolarów rocznie. Słonie giną dla ich kłów, z których jeden w Chinach czy USA może osiągnąć wartość ponad 75000 dol. Kilogram rogu nosorożca kosztuje 65000 dol. Wszystko dlatego, że rogi mają podobno leczyć nowotwory, epilepsję czy kaca. O kości słoniowej nie ma nawet co wspominać, bo artefakty sztuki i stare fortepiany zdobią niejeden pałac czy muzeum.

Problem w tym, że kłusownicy nie przebierają w środkach i zatruwają wodopoje zwierząt. W efekcie giną nie tylko słonie i nosorożce, ale też i hieny, lwy, bawoły, sępy. Współcześni kłusownicy to doskonale wyposażone oddziały, mające na stanie karabiny maszynowe, gogle noktowizyjne, helikoptery.

Dlatego programy ochrony zwierząt również muszą sięgać po technologię adekwatną do wyposażenia wroga, z którym walczą. W 2012 roku fundacja WWF otrzymała 5 milionów dol. dotacji od Google’a na przygotowanie technologii, która pomoże ukrócić kłusownictwo. Tak powstał system monitorowania i wykrywania ludzi, wykorzystujący kamery i oprogramowanie firmy FLIR. Urządzenia przetestowano wraz z kenijskimi organizacjami Mara Conservancy i Kenya Wildlife Service, a w 2016 roku wdrożono w życie m.in. w obszarze chronionym Maasai Mara National Reserve. Oprogramowanie potrafi odróżnić człowieka od zwierzęcia, dzięki czemu strażnicy widzą, jakimi siłami dysponują kłusownicy albo czy mają broń.

W październiku 2016 organizacja WWF roku wraz z Fundacją Lindberghów oraz firmą FLIR uruchomiły program Air Shepherd. Na terenie Zimbabwe, Malawi i RPA kłusowników pomagają łapać również kamery termowizyjne, ale tym razem montowane w dronach. Zdalnie pilotowane samoloty mogą latać w nocy i bez problemów oddalić się od swoich pilotów nawet na prawie 30 km – bo na takim dystansie działa przekazywanie na żywo sygnału wideo.

Według informacji WWF te pilotażowe programy już zaczynają działać. Jak na razie technologia przyczyniła się do aresztowania ponad 100 kłusowników. Wszystko wskazuje też na to, że samo wykorzystanie takiego sprzętu ma działanie prewencyjne i skutecznie odstrasza ludzi zagrażających chronionym gatunkom.

Źródła: Intel, Parley for the Oceans, WWF, FLIR, Air Shepherd.

Tekst jest elementem współpracy z firmą Intel. Partner nie miał wpływu na treść ani opinie, które wyrażamy.