Satelity wypatrują wielorybów z kosmosu

Wersja tekstowa artykułu

Dla oka na niebie wieloryb wyrzucony na plażę może wyglądać jak różowawa kropka, szary odcień lub długa smuga wybielonej i zakrzywionej bieli. Może to być krzywy znak zapytania zakończony muszlą lub długie elipsy z rozkładu.

po Nowe badanie Podkreśla, w jaki sposób zdjęcia satelitarne stają się coraz lepsze, ponieważ teraz można wskazać kolorowe plamy, które są już utkniętymi wielorybami. Naukowcy odpowiedzialni za artykuł badawczy twierdzą, że szpiegostwo z kosmosu jest skutecznym sposobem na zlokalizowanie tego giganta na lądzie w miejscach, w których może nie zostać wykryty, takich jak odległe wybrzeża, w krajach o ograniczonych zasobach lub w krajach doświadczających konfliktu.

Odkąd ludzie obserwowali ocean, jedynym sposobem, w jaki kiedykolwiek wiedzieliśmy o wyrzuconych wielorybach, jest znalezienie ich na własną rękę. Ale wiedza o uwięzionych wielorybach — w tym o tym, gdzie i kiedy utknęły, a także ile wielorybów utknęło — ma kluczowe znaczenie. W dużej mierze z powodu przyczyn ludzkich, takich jak wraki statków, zanieczyszczenie i zaplątanie się w sprzęt rybacki, rośnie liczba lin wielorybów. Ich częstsze występowanie może wskazywać, że coś jest nie tak i wskazywać na większy problem w ekosystemie, np. szkodliwe zakwity glonów. Jednak sieci naziemne używane do obserwacji wyrzuconych na brzeg wielorybów są ukierunkowane na obszary bogate i gęsto zaludnione.

Nowy artykuł pokazuje, że zdjęcia satelitarne o wysokiej rozdzielczości (VHR) umożliwiają monitorowanie wielorybów o dużych ciałach, takich jak humbaki lub kaszaloty, w odległych obszarach, gdzie znalezienie ich może zająć tygodnie, jeśli w ogóle są obserwowane. W tym momencie zwierzęta często rozkładają się przez długi czas, przez co jest za późno na ustalenie przyczyny przestępstwa lub podjęcie działań w celu jego naprawy.

mówi Penny Clark, główna autorka artykułu i absolwentka brytyjskiego badania Antarktyki.

Pierwszy satelita z czujnikami VHR został wystrzelony w 1999 roku. Ponieważ ich liczba na orbicie powoli rośnie, zespół Clarka postrzega tego rodzaju obrazy jako narzędzie, które może pomóc w dekolonizacji nauki, rozdając mniej zamożnym krajom, które stanowią około 70 proc. wybrzeży świata, narzędzie, które tylko kilku osobom mogło pozwolić na obserwację ogromnego obszaru.

Jako studium przypadku zespół zbadał 2015 osób pozostawionych na mieliźnie w Golfo de Penas, niezwykle odległym obszarze chilijskiej Patagonii. W tym roku na dzikim wybrzeżu Zatoki Perskiej wyginęły co najmniej 343 wieloryby. Nikt nie wiedział o przestępstwie przez dwa miesiące, dopóki nie natknął się na zespół poszukiwaczy zwłok.

W przeszłości widziały je satelity. Analiza archiwalnych obrazów VHR pozwoliła później naukowcom oszacować liczbę martwych wielorybów i potwierdzić, że lądowanie na mieliźnie rozpoczęło się na początku marca.

W marcu 2019 r. w Golfo de Penas ponownie odkryto wiele martwych wielorybów Sai. Ale tym razem Clark był gotowy. Zbadała zdjęcia satelitarne tego obszaru wykonane od 2 do 18 lutego i zobaczyła kilka obiektów w kształcie wielorybów. Brak wielorybów na tych wcześniejszych zdjęciach wskazuje, że lądowanie na mieliźnie rozpoczęło się pod koniec lutego lub na początku marca.

Badanie powtarzających się wyprowadzeń w Golfo de Penas pokazuje, że podejście satelitarne ma pewne ograniczenia. Jak stwierdził Clarke, obrazy mogą nie być dostępne w wybranym przez badaczy przedziale czasowym; Obecnie na orbicie Ziemi krąży 27 satelitów VHR, z których trzy są przeznaczone do użytku wojskowego. Satelity robią też zdjęcia tylko wtedy, gdy są „zamówione” – kiedy wydawane są polecenia otwarcia ich obiektywów. Uruchomienie satelity jest drogie, a nawet dostęp do zarchiwizowanych obrazów może być kosztowny.

Ponadto identyfikacja wielorybów wymaga ręcznego skanowania odpowiednich kształtów, klatka po klatce. W 2019 roku zespół kierowany przez współautora Clarka, Petera Fritwella, Próbowałem zautomatyzować ten proces. Odkryli, że ponieważ martwe wieloryby zmieniają się drastycznie w miarę rozpadu, wyszukiwanie algorytmu nie było zbyt rygorystyczne. Często myli wieloryby z takimi cechami, jak wypłukane skały lub drzewa.

Clark i jej koledzy twierdzą, że lepsza automatyzacja, ulepszona dzięki uczeniu maszynowemu i sztucznej inteligencji, może szybciej i dokładniej identyfikować wieloryby na obrazach. Wierzą również, że firmy satelitarne mogą współpracować z rządami i organizacjami, aby zapewnić tani dostęp do zdjęć.

Trwa co najmniej jedna współpraca. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Microsoft, firma satelitarna Maxar oraz inni partnerzy publiczni i prywatni opracowują system, który automatycznie identyfikuje ssaki morskie na zdjęciach satelitarnych. Projekt o nazwie GAIA (Geospatial Artificial Intelligence for Animals) ma na celu stworzenie w pełni oprogramowania open source.

„Ma to duży potencjał, zwłaszcza gdy spojrzymy na to, gdzie jesteśmy teraz, w przypadku pandemii”, mówi Kim Goetz, główny badacz projektu w Laboratorium Ssaków Morskich Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej (NOAA). ). Goetz-Cook bada krytycznie zagrożoną bieługę i przez ostatnie dwa lata nie był w stanie przeprowadzić żadnych badań terenowych.

„Zdarzają się rzeczy, w których nie będziemy mogli się tam dostać, aby zobaczyć, co się dzieje” – mówi. „Czy po prostu siedzimy na sofie i mamy nadzieję, że zwierzęta nadal tam są, zanim tam wejdziemy?”

Premiera Maxara 2022 konstelacja legionu, grupa sześciu satelitów wyposażonych w VHR, powinna również „znacznie poprawić wskaźniki ponownych odwiedzin w niektórych obszarach”, mówi Goetz.

Clark podkreśla, że ​​mimo tych wszystkich ulepszeń, satelity nie zastąpią całkowicie starszych sieci monitorujących. „Satelita nie może zajrzeć do wnętrza wieloryba i zobaczyć wirusa lub blokady przed uderzeniem w łódź” ​​– mówi.

Następnie Clark ma nadzieję przetestować moc monitorowania satelitarnego, pracując w terenie z ekspertami podczas zdarzeń przestępczych, aby mogła zobaczyć, czego brakuje na zdjęciach satelitarnych. „Nie wiemy wystarczająco dużo o niektórych z tych wyzwań, z którymi przyjdzie nam się zmierzyć”, mówi. Jednak potencjał tej technologii bardzo ją podnieca. „To dosłownie nie z tego świata”.