Künstliche Intelligenz (KI) kann die Überwachung von Arten verändern, um Bedrohungen der biologischen Vielfalt besser zu verstehen und Fortschritte bei der Erreichung von Naturzielen zu messen, sagen Wissenschaftler.
Das britische Zentrum für Ökologie und Hydrologie (UKCEH) sagte, es arbeite mit Partnern auf der ganzen Welt zusammen, um Geräte an einigen der artenreichsten Orte in Nordamerika, Europa und den Tropen zu testen.
Die solarbetriebenen automatisierten Überwachungsstationen, die viele Monate lang ohne Menschen auskommen, nutzen hochauflösende Kameras zum Fotografieren von Insekten und akustische Geräte zur Aufzeichnung der Rufe von Vögeln und Fledermäusen.
Anschließend nutzen die Wissenschaftler KI-Software, indem sie Computersysteme trainieren, Arten anhand von Bildern und Aufzeichnungen zu erkennen.
Laut UKCEH befinde sich die Entwicklung der Kamerasysteme, Aufzeichnungsgeräte und Erkennungssoftware noch in einem relativ frühen Stadium, die ersten Versuche seien jedoch ermutigend.
Professor David Roy, Ökologe am UKCEH und an der University of Exeter, sagte: „Der weit verbreitete Einsatz automatisierter Sensoren in Kombination mit der Identifizierung von Arten mithilfe von KI kann unser Verständnis der Auswirkungen von Umweltveränderungen auf Wildtiere verändern und Fortschritte bei der Verwirklichung nationaler und internationaler Biodiversitätsziele messen.“
„Dadurch können wir ermitteln, wo die biologische Vielfalt bedroht ist, welche Haupttreiber des Wandels es sind, und Lösungen entwickeln, um das lokale Habitatmanagement zu steuern und die globale Biodiversitätskrise zu bewältigen.“
Der Mangel an Experten bedeutet laut UKCEH, dass es große Lücken im Verständnis der Wissenschaftler darüber gibt, wo Arten vorkommen, wie sich Populationen verändern und was den Rückgang und das lokale Aussterben verursacht.
Die Organisation sagte, dass es weltweit einen akuten Mangel an Daten zu Insekten gebe, obwohl sie vier Fünftel des Tierlebens ausmachen und für gesunde Ökosysteme und die Nahrungsmittelproduktion von entscheidender Bedeutung sind.
Die automatisierten Überwachungsstationen würden bedeuten, dass eine große Menge langfristiger, standardisierter und überprüfbarer Daten ohne arbeitsintensive Felduntersuchungen oder Identifizierung generiert und verarbeitet werden könnte, hieß es weiter.
Die Forscher haben eine Studie veröffentlicht, die eine Vorlage für die KI-gestützte, bildbasierte Überwachung nachtaktiver Insekten darlegt, als Teil der Entwicklung einer standardisierten Methode zur weltweiten automatisierten Erfassung.
Sie sagten, die anfängliche Forschung konzentriere sich auf Insekten aufgrund ihrer entscheidenden Rolle in Ökosystemen, wie z. B. dem Nährstoffkreislauf, der Nahrung für andere Lebewesen, der Bestäubung und der natürlichen Schädlingsbekämpfung.
Die Wissenschaftler setzen die Überwachungsstationen in Regionen ein, die in Bezug auf Insekten noch wenig erforscht sind, etwa in Argentinien, Panama, Costa Rica, Singapur, Japan und Kenia, aber auch in Europa und Nordamerika.
Von den Biodiversitätsüberwachungsstationen aus greifen die Forscher aus der Ferne auf Bilder und Aufzeichnungen zu und verwenden Computer in ihren Büros, um die Daten zu verarbeiten und Arten mithilfe von KI zu identifizieren.
UKCEH und das Alan Turing Institute entwickeln jedoch auch Kantenverarbeitung, die es ermöglichen wird, Bilder auf dem Gerät zu analysieren, anstatt sie später herunterzuladen und zu verarbeiten.
Dr. Oliver Strickson, leitender Forschungssoftware-Ingenieur bei Turing, sagte: „Dies wird es Freiwilligen ohne Fachkenntnisse ermöglichen, automatisierte Systeme zu nutzen, um viele Daten über Arten an vielen Standorten zu produzieren, was einen gewaltigen Schritt in der globalen Überwachung der biologischen Vielfalt bedeutet.“
Im Vereinigten Königreich hat das UKCEH im Rahmen des fünfjährigen Forschungsprogramms AgZero+ automatisierte Kamerafallen und bioakustische Geräte in landwirtschaftlichen Betrieben installiert, um das Vorhandensein von Insekten, Vögeln, Amphibien, Fledermäusen und kleinen Säugetieren zu überwachen und die Wirksamkeit britischer Methoden zu ermitteln Agrarumweltprogramme.