Ještě v období středověku, přesněji ve 13. století, například lvi obývali celý středomořský prostor. Dnes žijí jenom v Africe v malém počtu zbytkových populací. 

Nejenom vinou klimatické změny jsme svědky rapidního vymírání zvířecích druhů. Kromě toho tu je urbanizace, přelidnění, rozvoj dopravy – to vše lze označit za příčiny. Červený seznam vydaný světovou ochranářskou organizací (IUCN) aktuálně vyhodnotil ve stavu ohrožení celkem 49 tisíc druhů. Vymírání se nezastavuje před žádnými zvířaty či životním prostorem – ať už v savanách, deštných pralesích či oceánech. 

AI rozumí přírodě

„Pomoc s narůstajícími potížemi by mohla přijít od umělé inteligence,“ říká Martin Wikelski z Institutu Maxe Plancka v Mnichově. Bavíme-li se dnes o AI, mnozí mají na mysli především chatboty a komunikaci s jazykovými modely. Umělá inteligence však přináší mnohem víc: postupy hlubokého a strojového učení dokážou klasifikovat zvukové záznamy či porovnávat pořízené obrazy. Jsou schopné předpovídat různé reakce v přírodě nebo v gigantických datových sadách detekují skryté skutečnosti, které lidem unikly. Badatelé proto chtějí tyto dovednosti AI použít pro ochranu živočišných druhů.

Pokusy porozumět lépe přírodě s pomocí AI a tím ji lépe chránit se odehrávají v mnoha různých lokalitách – v prostředí deštných pralesů, v národních parcích, stejně jako v zoologických zahradách. Zvířata jsou vybavena vysílači a výzkumníci tak sledují přímo chování jedinců. Kromě toho konvenční akustické senzory a kamery umožňují dohled nad životním prostorem určitých druhů. V dalším kroku pak AI pomáhá při zpracování obrovského objemu dat.

Dunění hromu zachycené AI

Jedním z českých projektů, který využívá schopnosti AI, je výzkum expertů ze Západočeské univerzity v Plzni (ZČU). Jejich metody automatické detekce zvířat pomáhají ochranářům u nás i ve světě. Stačí fotka či zvuková nahrávka a počítač sám rozezná, o jaké zvíře se jedná – podobně jako člověk pozná tvář. Právě toto určování druhů je cílem výzkumu Lukáše Picka a Lukáše Adama ze ZČU. „Metodu lze aplikovat na želvy, horské kozy, ale i ropuchy a mloky,“ uvádí v médiích Lukáš Picek. „V současnosti rozjíždíme projekt ochrany mořských želv ve spolupráci s neziskovou organizací v Keni a několika univerzitami v Anglii. Technologie umožňuje zjistit, kam a kdy konkrétní želva migruje nebo zda je v dobré kondici. Díky datům o počtu želv organizace lépe chrání pláže před pytláky či nevhodným turismem.“

V celosvětovém kontextu je pak jednou z nejvýznamnějších AI technologických společností platforma Biometrio.earth. V různorodých projektech pomáhá při měření a ochraně přírody. Akustické loggery registrují každých devět minut, co se děje v okolí. Přístroje zaznamenávají lidské, zvířecí či geofonické ruchy. Mikrofony přitom pracují s rozsahem až 360 stupňů. To je velká výhoda oproti záběrům z kamery, které snímají jenom určité výseky zorného pole. Zatáhne-li se nebe a přijde bouřka, začne kvákat žába nebo začne hřmět, AI klasifikuje ruchy a zohlední při tom také geofyzikální data. 

V této fázi se badatelé potřebují vyvarovat datového odpadu, protože množství informací, které AI zpracovává, je gigantické. Umělá inteligence nejprve pomocí neuronové sítě analyzuje samotný audiosignál. Záznam rozloží do krátkých časových oken a přemění jej na spektrogram. Neuronová síť z těchto dat pro každý známý druh zvířete vypočítá pravděpodobnost, s níž je mu přiřazen daný záznam zvuku. Tyto hrubé předpovědi poté model kombinuje s metadaty místa a času. Druhy, které se v daném místě a času vyskytují jenom extrémně nepravděpodobně (například tropičtí ptáci v zimním lese), jsou odfiltrovány nebo vyloučeny. 

Hmyz sledovaný z orbitu

Velkou předností těchto technologií je minimální invazivnost. Jiní výzkumníci nasazují náročnější metody znamenající větší omezení svobody pohybu. Například dlouhodobým cílem Martina Wikelského je porozumět pohybovým vzorům, které by byly shromážděné tzv. internetem zvířat. Již několik desetiletí Wikelski vybavuje jedince malými vysílači. Ty se postupem času zmenšily a zlevnily, takže se s nimi dá sledovat i drobný hmyz, a to s pomocí satelitů a v reálném čase. Cílem systému je včas identifikovat ohrožené populace ještě předtím, než se dostanou na Červený seznam.

Například z 12 000 čápů, kteří migrují z Afriky do Evropy, zahyne kolem 8 000 jedinců. Pravděpodobně k tomu dochází někde v lokalitě mezi Španělskem, Marokem a Saharou. Avšak vědcům zatím není jasné, proč se to děje. „Jsme svědky vymírání různých skupin zvířat, ale nevíme, kde a kdy jejich život končí,“ vysvětluje Martin Wikelski pro MIT Technology Review. „Abychom to zjistili přesně, musíme některá z nich opatřit vysílači. Analyzujeme data o pohybu jedinců, abychom porozuměli změnám biodiverzity.“

Na druhou stranu, vybavení vysílačem (ať už v zajetí či ve volné přírodě) je v každém případě zásahem do života. Cizorodý objekt na těle může být příčinou stresu a omezení volného pohybu. Pořizování videa kamerou nesenou divoce žijícími druhy musí být pro tyto jedince co nejméně narušující.

Kromě technických otázek se vynořují i ty etické. Nebude těmito telemetrickými projekty netknutá příroda „znesvěcena“? Veřejně přístupná data o pohybu goril, tygrů a dalších živočichů by mohli využívat třeba organizátoři zájezdů, takže by skupiny turistů zvířata více rušily. Pytláci by snáze vystopovali kořist. A pak je tu stres: „Už samotný odchyt živočicha, dotek lidské ruky, připojení senzorů je značným zásahem do jeho života,“ připouští Tomáš Bartonička, který v minulosti vedl český projekt sledování netopýrů pomocí systému BAARA.

Znesvěcení přírody

Získat povolení pro telemetrii však není snadná záležitost. Vyjadřují se k němu etické komise a u chráněných živočichů musí být udělena výjimka. Povolení zpravidla dostane jen instituce, která zaručuje profesionální přístup a to, že nedojde ke zbytečnému trápení zvířat. Zoolog Pavel Šustr z Ústavu výzkumu globální změny Akademie věd ČR, který se podílí na sledování jelenů a rysů na Šumavě, se proto nedomnívá, že by telemetrie byla pokusem udělat z přírody jednu velkou zoologickou zahradu či napínavou reality show. „Většina dat je neveřejných a výsledky přinášejí spíš užitek, který vyváží potenciální škody.“

Totéž si myslí i Hnutí DUHA, které se zabývá sledováním rysa na Šumavě: „Pytláci využívají mobilní telefony, fotopasti s okamžitým přenosem dat, noční vidění a další technické vymoženosti. Proč by vědci nemohli používat telemetrii?“ argumentuje Josefa Volfová z Hnutí DUHA, která pracuje jako koordinátorka monitoringu šelem na Šumavě. Ekologická organizace nic nenamítá ani proti použití těchto technologií mimo ochranu zvířat, pokud výzkumníci získají potřebná povolení a jasně doloží, k čemu získané poznatky budou.

Telemetrie tak dává vědcům možnost nahlédnout do života zvířat způsobem, který byl ještě před několika desetiletími nepředstavitelný. Díky datům z vysílačů mohou lépe chránit ohrožené druhy, předcházet střetům s člověkem nebo odhalovat změny v krajině, které by jinak zůstaly nepovšimnuté. Na druhou stranu, odchyt a označení zvířat představují stres a některé obojky či vysílače omezují přirozené chování. Budoucnost proto nebude stát jen na stále přesnějších senzorech a výkonnější umělé inteligenci. Technologie by neměla být cílem, ale prostředkem, který pomáhá přírodu chránit, aniž by ji zbytečně zatěžoval.

Zdroj: Fórum ochrany přírody, Climate Collective, časopis Chip