LIHU’E — Εάν η τεχνητή νοημοσύνη σηκωθεί ποτέ, τουλάχιστον οι ύφαλοι θα είναι ασφαλείς.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης στο Manoa ανέπτυξαν νέα τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης για να βοηθήσουν στη διατήρηση των κοραλλιογενών υφάλων στα ανοικτά των ακτών της Χαβάης και πέρα από αυτήν.
Με την ανάπτυξη μιας σειράς αλγορίθμων βαθιάς μάθησης, οι οικολόγοι κοραλλιών στο UH Manoa School of Ocean and Earth Science and Technology είναι πλέον σε θέση να αναγνωρίζουν και να μετρούν φωτοστέφανα υφάλων από το διάστημα.
Γνωστά και ως «φωτοστέφανοι βόσκησης» ή «φωτοστέφανοι άμμου», αυτά τα γεωγραφικά χαρακτηριστικά αποτελούνται από δακτυλιοειδή μοτίβα γυμνής άμμου που περιβάλλουν κοραλλιογενείς υφάλους. Τα «φωτοστέφανα» σχηματίζονται όταν τα ψάρια και τα ασπόνδυλα αφήνουν τον ύφαλο για να αναζητήσουν τροφή για θαλάσσιο χόρτο και οι ερευνητές μπορούν να μετρήσουν τις αλλαγές στο μέγεθος και την παρουσία τους για να μελετήσουν τις αλλαγές στους ίδιους τους υφάλους.
«Τα φωτοστέφανα των υφάλων μπορεί να είναι σημαντικοί δείκτες της υγείας και της ζωτικότητας των κοραλλιογενών υφάλων, αλλά μέχρι τώρα, η μέτρηση και η παρακολούθηση τους ήταν μια προκλητική και χρονοβόρα διαδικασία», δήλωσε ο Simone Franceschini, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο SOEST. Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας της Χαβάης.
«Ωστόσο, με αυτή τη νέα μέθοδο, μπορούμε να εντοπίσουμε και να μετρήσουμε με ακρίβεια τα φωτοστέφανα των υφάλων σε παγκόσμια κλίμακα σε ένα μικρό κλάσμα του χρόνου που θα χρειαζόταν ένας άνθρωπος για να ολοκληρώσει το ίδιο έργο».
Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι είναι ένα από τα πιο διαφορετικά οικοσυστήματα στον πλανήτη. Παρά το γεγονός ότι καταλαμβάνει λιγότερο από το 1 τοις εκατό του πυθμένα των ωκεανών της Γης, τουλάχιστον το 25 τοις εκατό όλων των θαλάσσιων ειδών αποκαλούν τους υφάλους σπίτι τους, συμπεριλαμβανομένων των ψαριών, των καρκινοειδών και των μαλακίων. Επιπλέον, οι ύφαλοι εξυπηρετούν πολλά άμεσα οφέλη για τον άνθρωπο, από τον τουρισμό μέχρι την αλιεία και την προστασία των ακτών, με παγκόσμια οικονομική αξία που εκτιμάται σε τρισεκατομμύρια δολάρια.
Ωστόσο, παράγοντες όπως η κλιματική αλλαγή, η υπεραλίευση και η ρύπανση έχουν αποδεκατίσει τους υφάλους του πλανήτη τις τελευταίες δεκαετίες. Το 2020, οι επιστήμονες του UH Manoa υπολόγισαν ότι μεταξύ 70 και 90 τοις εκατό όλων των κοραλλιογενών υφάλων θα εξαφανιστούν μέσα σε 20 χρόνια.
Χωρίς να γνωρίζουν τις αλλαγές στο οικοσύστημα, οι ερευνητές δεν είναι σε θέση να αντιδράσουν και να προσαρμοστούν κατάλληλα καθώς προκύπτουν περιβαλλοντικά ζητήματα. Οι οικολόγοι βασίζονται όλο και περισσότερο στην ανάλυση εικόνων και στην τεχνολογία δορυφορικής απεικόνισης τα τελευταία χρόνια για να βοηθήσουν στη διαδικασία, με πολλούς ερευνητές να υιοθετούν την τεχνολογία AI για να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα της εργασίας τους.
«Τα φωτοστέφανα των υφάλων είναι μερικές φορές πολύ καθαρά στις δορυφορικές εικόνες, με ευδιάκριτες άκρες και υψηλή αντίθεση με τη βλάστηση του φόντου, αλλά μερικές φορές είναι αρκετά αδύναμα και δύσκολο να διακριθούν, ακόμη και από έναν εξαιρετικά εκπαιδευμένο παρατηρητή», είπε ο Franceschini.
«Στο τέλος, η ομάδα μας μπόρεσε να αναπτύξει ένα σύνολο αλγορίθμων ικανών να λαμβάνουν υπόψη την ποικιλομορφία αυτών των μοτίβων παγκοσμίως και να μετρούν τα φωτοστέφανα με εκπληκτική ακρίβεια. Είναι πολύ ικανοποιητικό για εμάς που κατασκευάσαμε τώρα κάτι που μπορεί να αναγνωρίσει με ακρίβεια περισσότερο από το 90 τοις εκατό των φωτοστέφανα σε ορισμένα μέρη του κόσμου», είπε.
Στο εγγύς μέλλον, η ομάδα στοχεύει να αναπτύξει μια δωρεάν εφαρμογή Ιστού που μπορεί να επιτρέψει σε επαγγελματίες διατήρησης, επιστήμονες και διαχειριστές πόρων να παρακολουθούν εξ αποστάσεως, γρήγορα και ανέξοδα πτυχές της υγείας των υφάλων μέσω της χρήσης δορυφορικών εικόνων ή εικόνων drone.
«Αυτή η σημαντική ανακάλυψη είναι ένα βασικό βήμα για την κλιμάκωση, τόσο στον χώρο όσο και στον χρόνο, της ικανότητάς μας να παρακολουθούμε και να ποσοτικοποιούμε πτυχές της υγείας του οικοσυστήματος των κοραλλιογενών υφάλων», δήλωσε η Elizabeth Madin, αναπληρώτρια καθηγήτρια έρευνας στο Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας της Χαβάης και του ανώτερος συγγραφέας της μελέτης.
«Παρέχοντας έναν πιο αποτελεσματικό και αποτελεσματικό τρόπο μέτρησης των κοραλλιογενών υφάλων και των γύρω φωτοστέφανων, αυτή η νέα μέθοδος ανοίγει το δρόμο για την ανάπτυξη ενός εργαλείου διατήρησης και παρακολούθησης υφάλων παγκόσμιας κλίμακας που βασίζεται στο φαινόμενο των φωτοστέφανων υφάλων».
•••
Τζάκσον Χίλιδημοσιογράφος, μπορείτε να επικοινωνήσετε στο 808-647-4966 ή στο jhealy@thegardenisland.com.