Terumbu karang: pemetaan 3D berkat Kecerdasan Buatan

Hamparan corallo.dll yang menjadi latar belakang gambar bawah air yang paling indah adalah koloni besar invertebrata laut yang sangat kecil dengan kerangka berkapur, yang disebut Polip.

Juga dikenal sebagai Anthozoa, karang telah hidup di dasar laut selama ribuan tahun dan memiliki a peran penting dalam kesehatan planet ini: Meskipun mencakup kurang dari 0,1% permukaan lautan, koloni-koloni besar dan kuno yang berkumpul di terumbu batu kapur ini menyediakan perlindungan dan habitat bagi hampir sepertiga spesies laut diketahui.

Sangat terancam olehsuhu aumento dellele dan daripolusi berasal dari antropik, karang menderita fenomena berbahaya yang dikenal sebagai memutihkan. Itu dari Laut MerahNamun, mereka tampaknya lebih tahan terhadap tekanan akibat perubahan iklim.

Maka Pusat Laut Merah Transnasional (TRSC) memutuskan untuk menyelidiki rahasianya, dimulai dengan pengamatan yang cermat Pemetaan 3D terumbu karang. Dia berpikir untuk mewujudkan semua ini Peta DeepReef, sistem Kecerdasan Buatan yang dikembangkan oleh peneliti EPFL.

Kecerdasan Buatan dan krisis iklim: peluang atau ancaman?
Kecerdasan Buatan akan membantu kita membersihkan lautan plastik

Kecerdasan Buatan segera bertindak untuk melindungi karang

L 'pentingnya ekologi karang Dampaknya terhadap kesehatan juga meluas ke populasi manusia di berbagai negara di dunia. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional Amerika Serikat, setengah miliar orang bergantung pada terumbu karang untuk keamanan pangan dan pendapatan dari kegiatan pariwisata.

Tapi ketika suhu laut meningkat, yang alga yang bersimbiosis yang memberi nutrisi pada karang (dan memberi warna khas pada karang) akan diusir, dan koloni polip yang memutih akan mati.

Menanggapi fenomena dramatis ini, organisasi seperti TRSC melakukan studi mendalam dalam upaya mengungkap rahasia spesies karang yang ada di Laut Merah, yang tampaknya sangat tahan terhadap tekanan iklim.

Inisiatif ini, yang dipimpin oleh Laboratorium Geokimia Biologi Politeknik Federal Lausanne dan TRSC, berfungsi sebagai tempat uji coba untuk Peta DeepReef, sebuah sistem di Kecerdasan Buatan dikembangkan di Laboratorium Ilmu Lingkungan Komputasi dan Pengamatan Bumi (ECEO) EPFL.

AI baru mampu berproduksi ratusan meter peta 3D dalam beberapa menit dimulai dari gambar yang diambil dengan kamera yang biasa tersedia di pasaran, dan mampu mengklasifikasikan berbagai karang.

"Dengan sistem baru ini siapa pun dapat berpartisipasi dalam pemetaan terumbu karang dunia", Dia menjelaskan Samuel Gardaz, koordinator proyek TRSC, “hal ini akan sangat merangsang penelitian di bidang ini, mengurangi beban kerja, jumlah peralatan dan logistik serta biaya yang berkaitan dengan TI".

Efeknya… bunglon sensor dan tampilan 3D biodegradable
Great Barrier Reef menderita. Masalah? Manusia…

Memetakan ratusan meter terumbu karang dalam hitungan menit

Seperti yang kita baca dalam penelitian yang baru saja dipublikasikan di “Metode dalam Ekologi dan Evolusi”, "bagian video 100 meter yang diperoleh dalam 5 menit penyelaman dengan a kamera kelas konsumen yang terjangkau dapat diubah sepenuhnya secara otomatis menjadi titik cloud semantik 5 menit".

Sebuah revolusi sejati untuk pemetaan terumbu karang, yang secara tradisional membutuhkan sumber daya yang besar, banyak waktu dan kerja seorang spesialis. Keterbatasan ini sangat membatasi, dan dalam beberapa kasus bahkan mencegah hal tersebut pemantauan terumbu karang oleh negara-negara yang tidak memiliki sumber daya dan keahlian teknis yang diperlukan.

Berkat sistem baru Kecerdasan Buatan dikembangkan oleh peneliti EPFL, di masa depan data dapat dikumpulkan oleh siapa saja, bahkan oleh penyelam rekreasional, asalkan mereka dilengkapi dengan kamera.

Yang perlu mereka lakukan hanyalah berenang perlahan di atas terumbu karang, sambil berfoto sambil melaju. Mereka akan melakukan servis dengan tepat tank yang bagus dan baterai yang sangat tahan lama, untuk memetakan ratusan meter terumbu karang.

Untuk dapat memotret area yang lebih luas, peneliti Swiss telah mengembangkan a Struktur PVC dilengkapi enam kamera (tiga di depan dan tiga di belakang) yang bisa dioperasikan oleh orang yang sama. Dan perangkat ini juga ada di dalamnya versi biaya rendah, untuk juga memasukkan tim penyelam yang beroperasi dengan anggaran terbatas.

"Sebuah revolusi sejati dalam dunia konservasi ekosistem", Dia mengaku Guilhem Banc-Prandi, peneliti di Laboratorium Geokimia Biologi Universitas Politeknik Lausanne dan direktur ilmiah TRSC.

Suaka Laut di jantung Pasifik mengancam… penangkapan ikan?
Perjanjian Laut PBB: Chili adalah negara pertama yang menandatanganinya

Kembaran digital terumbu karang untuk memfasilitasi perlindungannya

Tidak seperti program pemetaan 3D lama, DeepReefMap tidak memiliki masalah pencahayaan yang buruk dan difraksi khas gambar bawah air: le jaringan saraf yang dalamnyatanya mereka bisa beradaptasi dengan kondisi tersebut. Selain itu, program yang ada hanya bekerja dengan gambar beresolusi tinggi.

"Skalanya juga terbatas: pada resolusi yang memungkinkan individu karang dapat diidentifikasi, peta 3D terbesar memiliki panjang beberapa meter, sehingga memerlukanwaktu yang sangat besar pemrosesan", Dia menjelaskan Devis Tuia, profesor di ECEO. “Dengan DeepReefMap, kita hanya dibatasi oleh berapa lama penyelam dapat bertahan di bawah air".

"Tujuan kami adalah mengembangkan sistem yang berguna bagi para ilmuwan yang bekerja di lapangan dan dapat diterapkan dengan cepat dan luas.", Dia menjelaskan Jonathan Sauder, yang mengerjakan pengembangan DeepReefMap untuk tesis doktoralnya.

"Metode kami tidak memerlukan perangkat keras yang mahal”, peneliti menggarisbawahi, “komputer dengan unit pemrosesan grafis dasar sudah cukup. Segmentasi semantik dan rekonstruksi 3D berlangsung di kecepatan yang sama dengan pemutaran video".

"Sistem ini sangat mudah untuk diterapkan sehingga kami dapat melakukannya memantau perubahan terumbu karang dari waktu ke waktu, untuk mengidentifikasi kawasan konservasi prioritas“, tambah Banc-Prandi.

Peta 3D baru ini akan diperkaya dengan data lain, mulai dari genetika populasi hingga potensi adaptif karang. Proses ini, jelas direktur ilmiah TRSC, “dapat mengarah pada penciptaan kembaran digital sesungguhnya dari terumbu karang".

Atlas Habitat Laut untuk perlindungan lautan yang belum dipublikasikan
Tanja Zimmermann: “Kami mencoba 'mewujudkan' energi”