Die Zukunft des Korallenriffschutzes

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Die Zukunft des Korallenriffschutzes liegt an der Schnittstelle von Technologie und Zusammenarbeit, sagen australische Forscher, die ein globales Echtzeit-Überwachungssystem entwickeln.

Sie hoffen, dazu beizutragen, die Korallenriffe weltweit vor einem weiteren Rückgang zu bewahren, der vor allem durch die Korallenbleiche infolge der globalen Erwärmung verursacht wird. In den letzten zwei Jahren waren 75 % der Korallenriffe weltweit von Hitzestress betroffen, der der Korallenbleiche gleichkam.

Ein Gemeinschaftsprojekt unter der Leitung der University of South Australia integriert Fernerkundungstechnologien mit maschinellem Lernen, KI und Geografischen Informationssystemen (GIS), um die Schäden zu überwachen.

Eine multimodale Plattform wird sämtliche Forschungsdaten zu Korallenriffen, darunter Unterwasservideos und -fotos, Satellitenbilder, Textdateien und Zeitsensorwerte, auf einem zentralen Dashboard zusammenfassen, um eine globale Überwachung in Echtzeit zu ermöglichen.

Die Forscher sagen, dass ein integriertes System den Schweregrad und die Trends der Korallenbleiche im Laufe der Zeit verfolgen wird. Außerdem soll es die Populationen der Dornenkronenseesterne und das Risiko von Raubtieren überwachen, Krankheitsausbrüche und Jungkorallenbestände erkennen und die Häufigkeit, Vielfalt, Länge und Biomasse der Rifffische beurteilen.

Durch die Zentralisierung all dieser Daten in Echtzeit hoffen sie, Vorhersagemodelle zu erstellen, die die Naturschutzbemühungen unterstützen und ein frühzeitiges Eingreifen ermöglichen.

Auch Bürgerwissenschaftler engagieren sich für den Schutz der Riffe. Freiwillige unterstützen die von Citizens of the Reef geleiteten Untersuchungen des Great Barrier Reef . Eine Ende letzten Jahres durchgeführte Zählung lieferte über 43.000 Bilder. Durch die Auswertung der Bilder durch Bürgerbeobachter und KI lässt sich nahezu die gleiche Genauigkeit erreichen wie durch Expertenanalysen.

„Jeder, der ein paar Minuten Zeit hat, kann helfen“, sagte Nicole Senn, Leiterin der Abteilung Engagement bei Citizens of the Reef.

Im vergangenen Monat bestätigten Beobachtungen von Wissenschaftlern und Bürgern in den Regionen Pilbara und Kimberley, dass die Korallenbleiche die Riffe Westaustraliens stark beeinträchtigt. Zwar gibt es vor der australischen Westküste nicht so viele einzelne Riffe wie vor der Ostküste, doch sind die Korallenriffe dort geografisch ebenso ausgedehnt und vielfältig wie die des Great Barrier Reef.

Wissenschaftler des Australian Institute of Marine Science (AIMS) stellten diese Woche eine neue Methode des maschinellen Lernens vor: RapidBenthos. Diese Methode kann aus Fotomosaiken von Korallenriffen eine beispiellose Datenmenge extrahieren. Sie automatisiert die Analyse von Mosaiken, die aus Tausenden von Meeresbodenbildern zusammengesetzt wurden, und spart Wissenschaftlern so rund 60 Stunden manuelle Analyse pro Mosaik.

Forscher von AIMS und der La Trobe University testen derzeit die Fähigkeiten der an der La Trobe University entwickelten KI namens Reef-NeRF (Neural Radiance Field) und Reef-3DGS (Gaussian Splatting). Die KI ermöglicht die Echtzeit-Darstellung fotorealistischer Szenen, um dreidimensionale digitale Zwillinge von Riffabschnitten zu erstellen. Die 3D-Bilder helfen Wissenschaftlern, Winkel und Ecken in beispiellosen räumlichen Dimensionen zu untersuchen.

Die Forscher sind davon überzeugt, dass die Erforschung technischer Innovationen wie Reef-NeRF und Reef-3DGS aufgrund der jüngsten massiven Korallenbleiche am Great Barrier Reef – der fünften seit 2016 – wichtiger denn je ist.

Das Projekt zielt außerdem darauf ab, das öffentliche Bewusstsein und Engagement für die Meereswissenschaften zu stärken, damit die Öffentlichkeit die Bedeutung der Korallenriffe und die dringende Notwendigkeit ihres Schutzes besser versteht.