Korištenje umjetne inteligencije za istraživanje morskih ptica

Razasuti po kolonijama na otocima južnog Jadrana, kaukali (Calonectris diomedea), gregule (Puffinus yelkouan) i sredozemni galebovi (Larus audouinii) vode skrovite živote. Sredozemni galebovi na jugu Jadrana dosežu sjevernu granicu svog areala te su prisutni u malobrojnim skupinama koje često mijenjaju lokacije kolonija između sezona gniježđenja. S druge strane, kaukali i gregule svoje kolonije posjećuju pretežno noću, kada njihova gnijezda smještena u kamenim procjepima i zemljanim tunelima odjekuju glasanjem nalik na krikove. Upravo je zato let jedne od ovih vrsta prizor za pamćenje. No, otoci na kojima one osnivaju kolonije nisu dom samo gušterima i makiji. U procijepima stijena, među granama suhe vegetacije i u gnijezdima kaukala, gregula i sredozemnih galebova prikrada se tih i malo poznat predator, dok nekoliko foto zamki neprestano bilježi ono što ni desetci terenskih istraživača ne mogu – napetu borbu preživljavanja između invazivnih predatora i morskih ptica. 

U nizu ugroza koje prijete morskim pticama danas, ističe se napad predatora na mlade i jaja u gnijezdu. Kao i mnoge druge dugoživuće vrste, ove ptice dostižu spolnu zrelost kroz nekoliko godina, a broj jaja u pologu je mali te se događa jednom godišnje. Upravo zato je gubitak jaja i ptića ne samo gubitak uložene energije, već i prijetnja smanjenju brojnosti i stabilnosti populacije. Prisutnost predatora gnijezda oduvijek je dio duge povijesti evolucije ptica, no brojne strane vrste sisavaca potpuna su novost za otočne vrste diljem svijeta. Zbog negativnog učinka koji ove vrste imaju na tamošnje populacije ptica, ove vrste predatora nazivamo invazivnima. Jedan od najgorih utjecaja na morske ptice diljem svijeta upravo ima crni štakor (Rattus rattus). Sprječavanje i ublažavanje štete koju štakori uzrokuju morskim pticama na pučinskim otocima Hrvatske glavni je cilj nedavno završenog projekta LIFE Artina i nastavka istraživanja i zaštite morskih ptica tijekom projekta LIFE TETIDE. 

Foto zamke, odnosno automatske terenske kamere osjetljive na pokret, predstavljaju jedan od najboljih načina za proučavanje morskih ptica. Svojim neprekidnim radom u različitim terenskim uvjetima te mogućnošću pohrane velike količine fotografija približavaju kompleksne interakcije gnijezdećih morskih ptica znanstvenicima na donedavno nezamislive načine. Podatci foto zamki do sada su korišteni u mnogobrojnim istraživanjima ponašanja i ekologije različitih vrsta, a posebno su korisni u proučavanju skrovitih vrsta poput kaukala i gregula. Usprkos korisnosti ovih alata, obrada velike količine podataka koju prikupljaju može predstavljati prepreku u njihovom istraživanju. Tijekom projekta LIFE Artina prikupljeno je preko 300.000 fotografija i videozapisa ovih vrsta, za čije bi ručno pregledavanje bilo potrebno nekoliko stotina sati. Upravo zato smo se okrenuli umjetnoj inteligenciji kao novoj metodi obrade podataka, ne bismo li nadogradili do sada prikupljena znanja o morskim pticama. 

Iako je pregledavanje fotografija i videozapisa umjetnom inteligencijom prisutno u polju zaštite prirode već više od pola desetljeća, mnogi do sada razvijeni programi trenirani su da opažaju veće vrste, poput preživača. Sustavi za opažanje ptica i predatora njihovih gnijezda iznimno su slabo istraženi. Koristeći dio podataka LIFE Artina-e (nekih 70 000 fotografija i videozapisa sa gnijezda sredozemnih galebova, kaukala i gregula), odlučili smo testirati MegaDetector, jedan od najprimijenjenijih modela umjetne inteligencije za opažanje životinja. 

Kroz nekoliko mjeseci rada MegaDetector je obradio čitav sve fotografije koje smo pripremili, dok su Biomovi ESC volonteri Lena i Anastasis vrijedno pregledali isti set podataka kako bismo ih mogli usporediti i procijeniti točnost MegaDetectora. Naše dosadašnje istraživanje pokazuje kako MegaDetector pokazuje jednaku pouzdanost u istraživanju ptica kao i drugih setova podataka.

Samo istraživanje prezentirali smo na 6. Hrvatskom simpoziju o Invazivnim vrstama, koji nam je omogućio da u međunarodnom okruženju pokrenemo diskusiju o proučavanju i suzbijanju invazivnih vrsta, ali i da se povežemo s mnogim kolegama zainteresiranima za naš dosadašnji rad. Iako je put do boljeg razumijevanja složenih interakcija ptica i predatora gnijezda dug, prvi rezultati obećavaju brže i lakše istraživanje koje bi morskim pticama moglo osigurati sigurniju budućnost.