Ako drony a satelity pomáhajú ochranárom

Galina Lišháková

Z dronov vysievajú eukalypty, cez satelit sú v spojení s ľadovými medveďmi a s algoritmom na rátanie hviezd zachraňujú žraloky veľrybie.

Satelit nad severným pólom. Zdroj: iStockphoto.com

Satelit nad severným pólom. Zdroj: iStockphoto.com

Na nórskom súostroví Svalbard žije zhruba 270 ľadových medveďov. Celý región Barentsovho mora, ktoré sčasti Svalbard obklopuje, obýva podľa odhadov 3 000 týchto živočíchov. Časť z nich žije na morskom ľade na severe a časť na ruskom území na východe. Medvede zo Svalbardu sú však pre zmeny klímy a roztápajúci sa ľad od týchto dvoch skupín čoraz viac izolované.

Emaily od ľadových medveďov

Jon Aars, špecialista na ochranu polárnych medveďov, a vedúci výskumník Nórskeho polárneho inštitútu, dostáva každé ráno sériu emailov od samíc ľadových medveďov. S kolegami z inštitútu ich ročne odchytia okolo 70, aby im pripevnili monitorovací obojok, ktorý neustále zaznamenáva ich pohyb. Každých 24 hodín pošle cez satelit vedcovi email s údajmi o pohybe zvieraťa z celého predchádzajúceho dňa. „Ak chceme pochopiť, ako ľadové medvede reagujú na zmenu podnebia a ako by na ňu mohli reagovať v budúcnosti, tieto dáta sú veľmi dôležité,“ vysvetľuje Aars v článku CNN.

Rastúce teploty v dôsledku globálneho otepľovania totiž zabraňujú tvorbe sezónneho ľadu na miestach, kde sa kedysi každoročne topil a znovu tvoril. „Hlavnou korisťou ľadových medveďov sú tulene, ktorých život je tiež viazaný na ľad. Kedysi ste mohli rátať s tým, že tam, kde sú tulene, budú aj ľadové medvede. Ale keďže podmienky sa menia, predpokladáme, že ľadové medvede budú tráviť čoraz viac času na súši, loviť soby a živiť sa viac vtákmi a ich vajíčkami. Už dnes sa presúvajú do iných oblastí, v akých bývali, a to oveľa severnejšie,“ hovorí ekológ.

Otepľovanie im sťažuje tehotenstvo aj pôrod

Sledovací obojok dokáže tiež zaznamenávať telesnú teplotu, čo môže vedcom napríklad napovedať, že samica sa presunula do brlohu. To naznačuje, že zviera bude rodiť. Tehotné samice ľadových medveďov si na konci leta stavajú zo snehu brloh, v ktorom trávia graviditu, odrodia a potom v ňom s mláďatami prečkajú ešte 3 mesiace do jari. Kedysi si ich stavali aj na povrchovom ľade zamrznutého oceánu, no keďže je čoraz tenší, prípadne sa už roztopil, hľadajú bezpečnejšie útočiská.

Donedávna to boli určité ostrovy, na ktoré sa poľahky dostali po vrstve morského ľadu, aj keď museli prekonať veľké vzdialenosti. Dnes už aj z nich ľad zmizol, a tak plávajú aj 200 kilometrov, aby našli vhodnejšie miesto na ostrovný brloh. „Sú to však optimistické zvieratá,“ hovorí Aars. „Zdá sa, že sú dosť odolné a darí sa im celkom dobre, napriek tomu, že stratili veľa zo svojho biotopu.“

Výskumníci z Nórskeho polárneho inštitútu polárne medvede tiež vážia, odoberajú im vzorky, z ktorých analyzujú ich zdravie a výživu, a zaznamenávajú dôkazy o znečisťujúcich látkach. Napriek predpokladom sa nezdá, že by sa počet polárnych medveďov na Svalbarde za posledných 20 rokov znížil, čo však už nemusí platiť dlho. Podľa NASA sa letný ľad v Arktíde každé desaťročie zmenšuje o vyše 13 percent a Národné dátové centrum pre sneh a ľad (NSIDC) minulý rok hlásilo druhú najnižšiu hladinu letného morského ľadu, aká bola doposiaľ zaznamenaná.

Ľadový medveď skáčuci z jednej ľadovej kryhy na druhú. Zdroj: iStockphoto.com

Život ľadových medveďov je viazaný na ľad, ktorý sa v dôsledku globálneho otepľovania roztápa. Zdroj: iStockphoto.com

„Zmena je taká významná a taká rýchla, že v budúcnosti dospejeme do štádia, keď bude oveľa ťažšie byť ľadovým medveďom na Svalbarde,“ hovorí Aars. No dúfa, že údaje, ktoré s kolegami o živote týchto zvierat zbierajú, im ich v budúcnosti pomôžu čo najdlhšie chrániť. „Samozrejme, veľa nezmôžeme. Ale kým máme ešte trochu morského ľadu, dosť na to, aby poskytol medveďom útočisko, je veľmi dôležité vedieť, čo je ešte v našich silách pre ne urobiť.“

Drony vysievajú eukalyptové lesy

Minuloročné požiare v Austrálii pripravili o život tri miliardy zvierat a spálili lesy veľkosti polovice Britského kráľovstva. Zahynulo pri nich aj vyše 60 tisíc koál a podľa odhadov zničili 8 miliónov hektárov eukalyptových lesov, v ktorých koaly žijú (koaly sa živia výlučne listami a kôrou eukalyptu). V októbri minulého roka začala austrálska pobočka Svetového fondu na ochranu prírody (WWF) testovať projekt na obnovu týchto lesov. Ochranári pomocou špeciálne upravených dronov v štáte Nový Južný Wales zhadzovali semená eukalyptov nad územím vyhoretého eukalyptového lesa.

„Drony nemajú problém dostať sa aj do neprístupných oblastí. Niektoré dokážu vysadiť 40 000 semien denne a niektoré nám pomôžu vytvoriť koridory, aby sa koaly a iná divoká zver mohli pohybovať krajinou fragmentovanou požiarom a čistením pôdy,“ vysvetľuje O‘ Gorman, riaditeľ austrálskej pobočky WWF v článku CNN. Cieľom je obnova eukalyptových lesov a zdvojnásobenie počtu koál na východnom pobreží. Podľa odhadov by malo toto úsilie stáť 300 miliónov austrálskych dolárov (asi 211 miliónov dolárov).

Vyšetrovanie austrálskeho parlamentu minulý rok v júni zistilo, že pokiaľ sa nepodniknú okamžité kroky na ochranu koál a ich biotopov, tieto vačkovce pripomínajúce milé medvedíky môžu v štáte Nový Južný Wales do roku 2050 vyhynúť.

Pomôžu hľadať koaly a ďalšie zvieratá

V Austrálii preto testujú drony aj pri počítaní koál v lesoch. Tentoraz ide o spoluprácu vedcov z Univerzity v Newcastle a Úradu plánovania, priemyslu a životného prostredia Nového Južného Walesu. Parlament nariadil spočítať koaly jednak preto, že odhady ich populácie sú veľmi hrubé,  jednak preto, aby vedel lepšie manažovať ich ochranu a vyčísliť na ňu potrebné financie.

Koala s mláďaťom na strome v Great Otway National Park v Austrálii. Zdroj: iStockphoto.com

Koala s mláďaťom na strome v Great Otway National Park v Austrálii. Zdroj: iStockphoto.com

Tradičné metódy počítania koál sú veľmi nepresné. Buď sa ich množstvo odhaduje podľa ich trusu nájdeného po stromami. Alebo takým spôsobom, že šesťčlenný tím niekoľko nocí v rovnobežných líniách brázdi les, pričom reflektormi svieti do korún stromov. Každý záblesk očí v nich vyhodnotí ako koalu. Týmto spôsobom identifikuje jednu koalu každých 5 – 7 hodín, prostredníctvom hľadania trusu jednu koalu každých 43 hodín.

Pomocou dronov vybavených umelou inteligenciou (AI) však vedci z Univerzity v Newcastle našli koalu každé dve hodiny.

Testovali ich pred svitaním pomocou infračervených kamier, ktoré dokážu zachytiť vyžarované teplo. „Na infračervených obrázkoch videli koaly ako neostré biele guľôčky. V zime však latentné teplo ukazujú aj skaly, vtedy je veľmi ťažké vizuálne rozlíšiť, či ide o skalu, alebo koalu. Aby si potvrdili, že ide naozaj o koaly, hneď, ako sa rozvidnelo, vrátili sa nad miesto, kde ich zaznamenali,“ vysvetľuje Dr. Witt, vedúci výskumného tímu na austrálskom portáli ABC.

Vedec zdôrazňuje, že AI bude ešte potrebovať vylepšenia, nakoniec však bude môcť skenovať krajinu a automaticky katalogizovať zvieratá na základe množstva druhov – od netopierov až po ďalšie druhy vačkovcov. To by znamenalo, že po prvýkrát budú zhromaždené presné údaje o ich populáciách v krajine.

Hubblov teleskop mapuje vzácne žraloky

Vďaka umelej inteligencii existuje nezvyčajné spojenie medzi vzácnymi žralokmi veľrybími a Hubblovým vesmírnym ďalekohľadom. Keďže astronómovia potrebovali nástroj na porovnávanie a zjednocovanie konfigurácií hviezd, profesor fyziky Edward J. Groth z Princetonskej univerzity v roku 1986 vytvoril algoritmus, ktorý ich spája do pomyselných trojuholníkov. Hubblov teleskop ich používa od svojho umiestnenia na obežnú dráhu Zeme od roku 1990.

Čo má vesmírny ďalekohľad spoločné s veľrybími žralokmi? Tieto zvieratá majú na chrbte biele škvrnky pripomínajúce hviezdnu oblohu. Každý žralok ich má rozmiestnené jedinečne, podobne ako má človek jedinečný odtlačok prsta. Mimochodom, obyvatelia ostrova Java v Indonézii týmto žralokom hovoria geger lintang, čo znamená hviezdy na chrbte, a obyvatelia ostrova Madagaskar ich nazývajú marokintana, čiže veľa hviezd.

Keďže aj žralokom veľrybím hrozí vyhynutie, ochranári potrebujú zistiť, koľko ich je, kde všade žijú, akými trasami sa pohybujú a, pravdaže, ako ich možno zachrániť. Priblížiť sa k nim a označiť ich monitorovacím zariadením je však náročné, preto ich začali identifikovať pomocou fotografií ich chrbtov.

Kým to robili bez pomoci inteligentnejšej techniky, bolo to ako hľadať rozdiely medzi dvoma takmer rovnakými obrázkami. V roku 2002 napadlo Dr. Bradovi Normanovi, vedcovi z Inštitútu Harryho Butlera, poprosiť o pomoc softvérového programátora Jasoana Holmberga. Ten sa spojil s astrofyzikom Zavenom Arzoumanianom z Goddardovho centra pre vesmírne lety (NASA) a spolu našli riešenie. Pomocou upravenej verzie Grothovho algoritmu žraloky veľrybie dokážu odlíšiť, tým pádom aj spočítať.

Žralok veľrybí v oceáne. Zdroj: iStockphoto.com

Žralok veľrybí v oceáne. Zdroj: iStockphoto.com

Neviazaná kniha pre žraloky veľrybie

Vďaka tomu vznikol program The Wildbook for Whale Sharks (voľne preložené Neviazaná kniha pre žraloky veľrybie). Ktokoľvek na svete, vedec či rekreačný potápač, do nej môže prispieť fotografiami týchto zvierat a umelá inteligencia ich identifikuje, prípadne začlení ako nové. Aktuálne obsahuje databáza vyše 13 000 správ o pozorovaní žralokov veľrybích a 32 000 fotografií.

Teoreticky možno algoritmus použiť na sledovanie každého zvieraťa s jedinečným maskovaním, ktoré sa s pribúdajúcim vekom nemení. Možno sa budete čudovať, ale aj na snehobiele ľadové medvede. Nemajú síce žiadne škvrny na kožuchu, ale majú jedinečne usporiadané fúzy. Vedci už Grothov algoritmus upravili aj na ich identifikáciu a ekoturisti v Kanade sa s radosťou zapojili do výzvy, aby im ľadové medvede nafotili.

Skrátka, vďaka monitorovacej vzdušnej technike a umelej inteligencii sa ochranári dostávajú k dátam o výskyte ohrozených druhov zvierat a ich správaní oveľa jednoduchšie a lacnejšie.

Zdroje: CNN, New Scientist, ABC News, Murdoch University, NASA

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.