人工智能是如何被用來拯救鯨魚的?

你的智能手機對鯨魚安全嗎?智能手機和其他許多消費品一樣,是通過大型集裝箱船運到美國的,這也是對氣候和海洋健康至關重要的瀕危鯨魚的生命的威脅。現在,這種物種在舊金山海岸被一個名為”鯨魚安全”的高科技程序檢測到,該程序還警告船長放慢速度,防止發生致命的碰撞。

人工智能是如何被用來拯救鯨魚的?

最近,”鯨魚安全”項目被引入,根據加州大學聖巴巴拉分校貝尼奧夫海洋科學實驗室和灣區海洋哺乳動物中心的項目管理者的說法,該項目旨在為繁忙航道上的瀕危藍鯨、長鬚鯨和座頭鯨建立”學校區”。通過衛星監控,發現超速者並在線報告。例如,計劃進行海上巡航的客戶可以檢查他們正在考慮的海輪是否由一個有違反海上速度法的企業經營。未來的商家如果出售用制動鯨目動物的船隻運送的貨物,可能會獲得鯨魚安全組織的獎勵標籤。

貝尼奧夫海洋科學實驗室主任道格拉斯-麥考利(Douglas McCauley)說:”當一艘船進入港口時,船頭正下方有可能游弋着一條瀕臨滅絕的鯨魚,我現在和你通話的電話與貨船有一種聯繫,我認為這種聯繫沒有得到重視。這裡有一個消費者與鯨魚保護的聯繫。”

儘管藍鯨是有史以來最大的哺乳動物,重達160噸,但一艘20萬噸的貨船可以輕易地超過它們。美國的三個主要港口位於加利福尼亞,那裡也是由船舶造成的鯨魚死亡的一個熱點地區。科學家們認為,西海岸的船舶撞擊每年殺死大約80頭瀕危鯨魚,但只有5%至17%的屍體被發現,因為大多數都沉入海底。

氣候變化受到了這種死亡人數的影響。研究人員已經確定,鯨魚在體內儲存了大量的二氧化碳,它們排泄出來的浮游植物構成了海洋食物網的基礎,併產生世界上一半的氧氣,即所謂“一鯨落,萬物生”。

研究人員認為,限制船舶碰撞對鯨魚的生存至關重要,因為海水正在迅速變暖,這正在影響鯨魚的遷徙模式和獵物數量。根據2019年聯邦對藍鯨種群的評估,如果當年因船舶碰撞等意外事故而損失的個體超過1.2頭,那麼該種群的生存能力就會受到威脅。那一年,在加利福尼亞海岸由船舶撞擊造成的藍鯨死亡被證實有兩起,還有更多可能發生了但沒有報告。

在2018年和2019年加州水域因船舶碰撞造成的鯨魚死亡數量創下紀錄后,在貝尼奧夫海洋科學實驗室的指導下,在聖巴巴拉海峽啟動了鯨魚安全試點項目。該地區是前往洛杉磯和長灘港口的貨物的主要運輸路線,也是瀕危鯨魚在加州海岸上下游的豐富的生態價值獵物。

2020年,科學家們部署了一個配備了由伍茲霍爾海洋研究所開發的技術的浮標。在海底,水聽器是一個麥克風,可以捕捉到鯨魚發聲的聲音。如果水聽器捕捉到了鯨魚的談話,它就會將信息傳送到安裝在浮標上的計算機。通過將其發聲與數千條鯨魚錄音的數據庫進行比較,一個人工智能算法可以幾乎實時地識別該物種。為了在”鯨魚安全”網站上發布這一發現,並自動通知訂閱鯨魚資料的航運公司,這一發現將通過衛星傳送給科學家,由他們在發布之前確認這一發現。

除了實際的鯨魚目擊之外,警告系統還有一個功能,麥考利將其比喻為鯨魚天氣預報。為了預測它們可能出現的情況,一個系統檢查了海洋條件的實時數據,以及104頭帶衛星標籤的藍鯨的數據。

在灣區,去年有6起船舶撞擊瀕危鯨魚的記錄,科學家們將浮標放置在舊金山近海。周一,當麥考利檢查該浮標時,他看到九頭座頭鯨在航道上向南覓食。麥考利說,只是有大量的船隻經過這個禁區,令人遺憾的是,這個禁區也是鯨魚的重要覓食地。

鯨魚安全組織指出,最近在舊金山附近出現了”非常大的鯨魚”,包括12次看到座頭鯨、聲波探測和發聲的藍鯨。由於有41次看到座頭鯨的報告,並且能夠聽到它們的歌聲,聖巴巴拉海峽的鯨魚預報被認為是”高頻率出現的區域”。

在南加州已經有5起經核實的船舶撞擊瀕危鯨魚的事件,2019年有4起死亡。在2020年,即浮標使用的第一年,只有兩次撞擊和一次死亡,2017年在聖巴巴拉海峽沒有鯨魚碰撞或死亡的報告。

“我希望看到這個數字在十年內保持為零,然後我才可以聲稱我們帶來了重要的貢獻,但至少這是一個令人高興的消息,”他說。

據科學家稱,由於鯨魚接近海岸尋找因海洋變暖而消失的獵物,氣候變化正在提高舊金山灣與船隻相撞的風險。在周三的新聞發布會上,加利福尼亞州索薩利托海洋哺乳動物中心的現場操作和響應主管卡蒂-喬治說:”它們在追隨魚群。”

根據美國國家海洋和大氣管理局的說法,在夏季鯨魚的覓食季節,大型船隻在聖巴巴拉海峽和舊金山附近的大法拉隆斯國家海洋保護區之間經過時,必須放慢到10節(每小時11.5英里(約19公里))。根據2021年發表在《海洋科學前沿》雜誌上的一項研究,如果95%的船隻遵守速度規定,聖巴巴拉海峽的鯨魚死亡率可能會減少三分之一。

為了評估船舶是否減速,”鯨魚安全”分析了船舶應答器傳輸的位置數據。然後,它通過分配一個字母等級來評定公司的遵守情況。據喬治說,在法拉隆斯海洋保護區和聖巴巴拉海峽,分別有62%和61%的船隻遵守建議的速度限制。

世界第三大集裝箱航運公司,法國達飛海運公司(CMA CGM SA),直接從Whale Safe接收數據,並在需要減速時通知船長。據該公司負責可持續發展的副總裁克萊爾-馬丁(Claire Martin)說,80%的船隻都遵守了通知;如果他們不遵守,通常是由於天氣原因。

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