Am folosit inteligența artificială și imagini din satelit pentru a cartografi activitățile oceanice care nu sunt vizibile, inclusiv pescuitul, transportul maritim și dezvoltarea energiei

Oamenii se luptă să valorifice potențialul vast al oceanului pentru a alimenta creșterea economică globală. La nivel global, industriile bazate pe ocean, cum ar fi pescuitul, transportul maritim și generarea de energie generează cel puțin 1,5 trilioane de dolari SUA în activitatea economică în fiecare an şi sprijin 31 de milioane de locuri de muncă. Acest preț a fost crește exponențial în ultimii 50 de ani și se așteaptă să se dubleze până în 2030.

Transparența în monitorizarea acestei „accelerări albastre” este vitală pentru prevenire degradarea mediului, supraexploatare a resurselor piscicole și marine și comportament ilegal precum pescuitul ilegal și traficul de persoane. Informațiile deschise vor face, de asemenea, țările mai capabile să gestioneze eficient resursele oceanice vitale. Dar dimensiunea mare a oceanului a făcut ca monitorizarea activității industriale la scară largă să fie nepractică – până acum.

Un studiu recent publicat în revista Nature combină imagini din satelit, datele GPS ale navelor și inteligența artificială dezvăluie activitățile industriale umane peste ocean pe o perioadă de cinci ani. Cercetătorii de la World Fishing Watcho organizație non-profit dedicată promovării guvernării oceanelor prin creșterea transparenței activității umane pe mare, a condus acest studiu, în colaborare cu Ale mele și colegii noștri de la Universitatea Duke, Universitatea din California, Santa Barbara și SkyTruth.

Am constatat că o cantitate semnificativă de activitate are loc în afara sistemelor publice de monitorizare. Noua noastră hartă și date oferă cea mai cuprinzătoare imagine publică a utilizărilor industriale ale oceanului.

Analiza datelor arată că aproximativ 75% dintre navele de pescuit industrial din lume nu sunt monitorizate public, o mare parte din acest pescuit având loc în jurul Africii și Asiei de Sud.
World Fishing Watch, CC BY-ND

Operație în întuneric

Cercetarea noastră se bazează pe tehnologia existentă pentru a oferi o imagine mult mai cuprinzătoare decât a fost disponibilă până acum.

De exemplu, multe nave poartă un dispozitiv numit sistem de identificare automată sau AIS, care transmite automat identitatea navei, poziția, cursul și viteza. Aceste dispozitive contactați alte dispozitive AIS din apropiere pentru a îmbunătăți conștientizarea situației și a reduce șansele de coliziuni ale navelor pe mare. De asemenea, transmit către transpondere și sateliți de la sol care pot fi utilizați monitorizarea traficului naval și a activității de pescuit.

Cu toate acestea, sistemele AIS au puncte moarte. Nu toate navele sunt obligate să le folosească, unele zone au recepție slabă AIS, iar navele implicate în activități ilegale pot dezactivați dispozitivele AIS cel încălcarea emisiunilor de locație. Pentru a evita aceste probleme, unele guverne solicită navelor de pescuit să utilizeze sisteme de urmărire a navelor proprietare, dar datele asociate locației navelor sunt de obicei confidențiale.

Unele structuri offshore, cum ar fi platformele petroliere și turbinele eoliene, utilizați și AIS să ghideze navele de serviciu, să monitorizeze traficul navelor din apropiere și să îmbunătățească siguranța navigației. Cu toate acestea, datele de locație pentru construcțiile offshore sunt adesea incomplete, depășite sau păstrate confidențiale din motive birocratice sau comerciale.

Pescarii intră în ocean, trăgând plase mari.

Pescarii își trag plasele cu mâna de pe plaja din Mwanda, Republica Democrată Congo. Pescuitul nereglementat de către traulerele străine și alți factori au epuizat stocurile de pește și au sărăcit pescarii locali.
Alexis Huguet/AFP prin Getty Images

Lumină asupra activității pe mare

Am completat aceste lacune utilizând modele de inteligență artificială pentru a detecta navele de pescuit, navele care nu pescuiesc și infrastructura fixă ​​pe 2 milioane de gigaocteți de satelit. imagini radar și imagini vizuale luate peste ocean între 2017 și 2021. De asemenea, am comparat aceste rezultate cu 53 de miliarde de rapoarte AIS de poziție a navelor pentru a determina care nave erau detectabile public la momentul imaginii.

În mod remarcabil, am constatat că aproximativ 75% dintre navele de pescuit pe care le-am detectat lipseau din sistemele publice de urmărire AIS, o mare parte din această activitate având loc în jurul Africii și Asiei de Sud. Aceste nave nevăzute anterior ne-au schimbat fundamental cunoștințele despre amploarea, domeniul de aplicare și locația activității de pescuit.

De exemplu, datele publice AIS sugerează în mod fals că Asia și Europa au cantități comparabile de pescuit în interiorul granițelor lor. Harta noastră dezvăluie că Asia domină: pentru fiecare 10 bărci de pescuit pe care le-am găsit pe apă, șapte erau în Asia și doar una în Europa. În mod similar, datele AIS arată de aproximativ 10 ori mai mult pescuit în partea europeană a Mediteranei în comparație cu partea africană – dar harta noastră arată că activitatea de pescuit este aproximativ egală în cele două zone.

Pentru alte nave, legate în principal de transport și energie, aproximativ 25% lipseau din sistemele publice de urmărire AIS. Multe nave dispărute se aflau în locații cu recepție AIS slabă, așa că este posibil ca acestea să-și transmită locațiile, dar sateliții nu au primit transmisia.

Am identificat, de asemenea, aproximativ 28.000 de structuri offshore – în mare parte platforme petroliere și turbine eoliene, dar și chei, poduri, linii electrice, ferme de acvacultură și alte structuri artificiale. Infrastructura petrolieră offshore a crescut modest în perioada de cinci ani, în timp ce numărul de turbine eoliene s-a dublat la nivel mondial, creșterea fiind limitată în principal la nordul Europei și China. Estimăm că numărul de turbine eoliene offshore va depăși probabil numărul de platforme petroliere până la sfârșitul anului 2020.

Harta lumii cu locații ale turbinelor eoliene, platformelor de petrol și gaze și ale altor structuri marcate de-a lungul coastelor.

Cercetătorii au combinat învățarea automată și imaginile din satelit pentru a crea prima hartă a infrastructurii offshore din lume, evidențiind utilizarea industrială neexploatată anterior a oceanului.
World Fishing Watch, CC BY-ND

Sprijinirea eforturilor din lumea reală

Aceste date sunt disponibile gratuit prin Global Fishing Watch portal de date și vor fi menținute, actualizate și extinse în timp acolo. Anticipăm câteva domenii în care informațiile vor fi cele mai utile pentru monitorizarea pe teren:

Pescuitul în zone cu date sărace: Sistemele de urmărire a navelor sunt prea scumpe pentru a fi implementate pe scară largă în multe locuri. Administratorii de pescuit din țările în curs de dezvoltare pot folosi datele noastre pentru a monitoriza presiunea asupra stocurilor locale.

Pescuit ilegal, ilegal și nereglementat: Navele de pescuit industrial operează uneori în locuri în care nu ar trebui, cum ar fi zone de pescuit la scară mică și tradiționale și zone marine protejate. Datele noastre pot ajuta organele de aplicare a legii să identifice activitățile ilegale și să vizeze eforturile de patrulare.

Comerț care elimină sancțiunile: Datele noastre pot face lumină asupra activităților maritime care pot încălca sancțiunile economice internaționale. De exemplu, Sancțiunile Națiunilor Unite interzice Coreei de Nord să exporte produse de mare sau să-și vândă drepturile de pescuit către alte țări. Lucrări anterioare au identificat peste 900 de nave de pescuit neidentificate de origine chineză în apele de est ale Coreei de Nord, încălcând sancțiunile ONU.

Am constatat că apele de vest ale Coreei de Nord aveau un pescuit mult mai necunoscut, probabil și de origine străină. Această activitate neexploatată anterior a atins apogeul în fiecare an în mai, când China interzice pescuitul în propriile ape, și a scăzut în 2020, când Coreea de Nord și-a închis granițele din cauza pandemiei de COVID-19.

O monitorizare mai bună poate ajuta statele să coordoneze activitățile offshore în zone aglomerate precum Marea Nordului.

Atenuarea și adaptarea la schimbările climatice: Datele noastre pot ajuta la cuantificarea dimensiunii emisiilor de gaze cu efect de seră din traficul navelor și dezvoltarea energiei offshore. Aceste informații sunt importante pentru punerea în aplicare a programelor de atenuare a schimbărilor climatice, cum ar fi cel al Uniunii Europene sistemul de comercializare a cotelor de emisii.

Implicații energetice offshore: Harta noastră arată nu numai unde are loc dezvoltarea energiei offshore, ci și modul în care traficul navelor interacționează cu turbinele eoliene și platformele de petrol și gaze. Aceste informații pot face lumină asupra amprentei de mediu a construcției, întreținerii și utilizării acestor structuri. De asemenea, poate ajuta pentru a localiza sursele deversărilor de petrol și alte poluări marine.

Oceane sănătoase ele susțin bunăstarea umană în nenumărate moduri. Ne așteptăm ca această cercetare să sprijine luarea deciziilor bazate pe dovezi și să ajute să facă managementul oceanelor mai echitabil, eficient și durabil.

Fernando Paolo, inginer senior de învățare automată la Global Fishing Watch. David Kroodsma, director de cercetare și inovare la Global Fishing Watch. și Patrick Halpin, profesor de ecologie geospațială marină la Universitatea Duke, au contribuit la acest articol.

Leave a comment