Meeresbiologe zeigt, wie Computer schnell und zuverlässig Robben zählen

Computer können Robben aus Luftbildern blitzschnell und zuverlässig zählen. Aufgrund ihres räumlichen Musters lassen sich die winzigen Punkte auf den Luftbildern sogar einer der beiden großen Robbenarten im Wattenmeer zuordnen. Das zeigt die These, die der Meeresbiologe Jeroen Hoekendijk am 26. Januar in Wageningen verteidigen wird.

„Um besser zu verstehen, ob und wie Meeressäugetiere wie Robben vom Klimawandel und dem Verschwinden des Meereises betroffen sind, ist die Unterstützung künstlicher Intelligenz (KI) bei Beobachtungen von entscheidender Bedeutung“, sagte Hoekendijk. Hoekendijk führte seine Forschungen am Königlichen Niederländischen Institut für Meeresforschung und an der Wageningen University & Research durch.

KI mit Luftbildern trainieren

Seehunde und Kegelrobben im Wattenmeer werden seit langem anhand jährlicher Luftbilder aus einem Kleinflugzeug gezählt. Daher steht eine große Menge an Luftbildern mit nachgewiesener Anzahl von Robben beider Arten zur Verfügung.

„Wir haben einem Computerprogramm Stapel dieser alten Fotos gezeigt und den Computer beispielsweise gefragt: ‚Finde die fünfzig Kegelrobben, die wir auf diesem Foto gesehen haben.‘ Dadurch konnten wir das Computerprogramm darin trainieren, Robben zu erkennen und zu zählen“, sagte Hoekendijk.

Bisher wurden Computer darauf trainiert, beliebige Objekte zu zählen, indem sie zunächst jedes einzelne Objekt manuell auf den Bildern markierten, was eine zeitaufwändige Aufgabe war.

Räumliche Aufteilung

Auch Kegel- und Seehunde verhalten sich unterschiedlich, wenn sie auf den Sandbänken im Wattenmeer liegen. Seehunde sind deutlich weiter verbreitet als Kegelrobben. „Anhand dieses spezifischen Verteilungsmusters können wir nun Arten auf Bildern erkennen und zählen, deren Auflösung zu niedrig ist, um die Arten anhand ihrer äußeren Merkmale zu unterscheiden“, sagte Hoekendijk.

Wattenmeer-Feldlabor für große Arktis

Laut Hoekendijk hat sich das Wattenmeer als perfektes „Feldlabor“ für die Entwicklung dieser neuen Methoden erwiesen. „Wir können jetzt beispielsweise in der Arktis in viel größerem Maßstab nach Robben suchen und diese zählen. Wenn Sie nicht genau wissen, wo Sie suchen sollen, dann ist selbst die Suche nach 7 Millionen Sattelrobben in der gesamten Arktis wie die Suche nach Nadeln.“ im Heuhaufen.

Diese Zählungen von Meeressäugetieren wie Sattelrobben in der Arktis seien jedoch von wesentlicher Bedeutung, argumentiert Hoekendijk. „Mit dem Verschwinden des Meereises wird erwartet, dass es Robben, die sich auf diesem Eis ausruhen, häuten und ihre Jungen zur Welt bringen, immer schwerer haben wird. Um die genauen Folgen zu kennen, müssen wir die Tiere jedes Jahr finden und zählen.“ Jahr für Jahr“, weiß Hoekendijk. Es wird erwartet, dass der Arktische Ozean möglicherweise bis zum Sommer 2035 völlig eisfrei sein wird.

Hoekendijk geht davon aus, dass Satellitenbilder bei dieser Arbeit eine immer wichtigere Rolle spielen werden. „Die Auflösung von Satellitenbildern wird immer höher. Ein Pixel auf einem Satellitenfoto misst heutzutage nur noch 31 mal 31 cm. Das bedeutet, dass man bereits aus dem Weltraum ein einzelnes Siegel erkennen kann. Hinzu kommt, dass Computer durch „Deep Learning“ immer besser werden „Sie können Details besser erkennen. Ich gehe davon aus, dass sie für die Erforschung der Folgen des Klimawandels für Meeressäuger unverzichtbar werden.“