pixel

שומרי כדור הארץ

פרויקט SPARROW משתמש ב-AI כדי לשמר את המגוון הביולוגי בפינות המרוחקות ביותר של העולם 
Dense rainforest landscape with thick green tree canopy and rolling hills under a cloudy sky, viewed from an elevated vantage point.
תיאור שמע
0:00

בצפון מרכז קולומביה, עמק מגדלנה הוא ביתם של כמה מהמגוונים הביולוגיים המדהימים ביותר בעולם.

עמק זה, המשתרע בין הרי האנדים המרכזיים והמזרחיים, חיוני לבריאות כדור הארץ שלנו. אבל האזור – מלא ביערות, ביצות ומישורי הצפה – עומד בפני אתגרים. בירוא יערות ופעילויות אנושיות אחרות מאיימות על המערכות האקולוגיות הייחודיות שלו, שרבות מהן אינן קיימות בשום מקום אחר על פני כדור הארץ. קולומביה היא המדינה השנייה בעלת המגוון הביולוגי הגדול ביותר בעולם, וב-MMV יש יותר מ-630 ציפורים, 120 זוחלים, 120 דגים, 50 דו-חיים, 50 יונקים ו-4,000 מיני צמחים וסקולריים. זהו גם אזור חורף עבור מיני ציפורים נודדות רבות בצפון אמריקה.

A person wearing safety gear sits on a suspended platform high in a tree, surrounded by dense green forest.

מקרקעית היער ועד לצמרת העץ הגבוהה ביותר, מצלמות ומיקרופונים המופעלים באמצעות אנרגיה סולארית משתמשים ב-AI כדי לנטר ולהציל מערכות אקולוגיות בסכנת הכחדה.

A small, furry Gray Footed Tamarin with a dark face and white eyebrows sits on a tree branch, surrounded by green leaves.

צילום: סנטיאגו רוסאדו

שמורת הטבע ותחנת המחקר אל סילנסיו הממוקמת בתוך MMV בקולומביה, משמשת כמרכז התפעולי של Fundación Biodiversa Colombia, ארגון ללא מטרות רווח המוקדש לשימור המורשת הביולוגית והתרבותית של קולומביה. בתחנת המחקר, או בבסיס האם, צוות ביולוגים עובד בתוך בקתה גבוהה באוויר הפתוח המורכבת מעץ גולמי ומסכים – צופה ללא הרף בחיות בר ומנטר אותם באופן אקטיבי ופסיבי. קבוצת פקחים מטפלת בניטור האקטיבי, הכולל תחזוקה ומעקב בתוך השמורה, ורשת של מלכודות מצלמה ומיקרופונים קטנים שולטת בניטור הפסיבי.

האתגר הגדול ביותר בניטור פסיבי היה לנתח את כמויות הנתונים העצומות שהמצלמות והמיקרופונים אוספים. מאז 2010, מידע משמורת הטבע אל סילנסיו נאסף כל 40 יום עד שלושה חודשים – מה שיוצר אלפי שעות הקלטה שדורשות האזנה של מומחים כדי לזהות מינים מסוימים, וזה היה בלתי אפשרי לשמוע הכל. ומכיוון שרבות מהמצלמות והמיקרופונים נמצאים במקומות מרוחקים, בדיקה שלהם לעתים קרובות כדי לוודא שהם פועלים כראוי אינה תמיד אפשרית – מה שגורם לעתים קרובות לאובדן של נתחי נתונים עצומים. הצוות גם לא הצליח לצפות בחיות הבר או להאזין להן בזמן אמת. אם צמח גדל מול מצלמה, סוללה נגמרת או חרק נתקע בתוך מיקרופון, אף אחד לא יבין את זה עד שיעברו חודשים.

"יש לנו המון מידע היסטורי שאנחנו יכולים לנתח כדי לדעת יותר על המערכת האקולוגית הזו. אנחנו עושים כמיטב יכולתנו לנתח את הנתונים שיש לנו, אבל זה באמת גוזל זמן. זה גם דורש מומחים שיזהו צלילים ומינים מסוימים, וזה מסובך מאוד", אומר פרננדו ארבלס, מנכ"ל Fundación Biodiversa Colombia.

אבל זה השתנה – לטובה. כי Fundación Biodiversa הפך לפיילוט הראשון של פרויקט SPARROW.

שימור המגוון הביולוגי והגנה עליו

פרויקט SPARROW – שעון תצפית אקוסטי ומקליט מרחוק המופעל באמצעות אנרגיה סולארית – הוא פתרון מחשוב מבוסס AI שפותח על-ידי AI for Good Lab של Microsoft המחויב לשימור המגוון הביולוגי באמצעות תצפית. דמיינו את הריגוש שבצפייה בטבע, בפינות הנידחות ביותר של כדור הארץ, דרך רשת של מצלמות ומיקרופונים קטנים המדווחים בזמן אמת. כלים אלה, בשילוב עם AI, מאפשרים זיהוי פעיל של חיות בר ואיומים, ומאפשרים תגובות שימור מהירות ומושכלות יותר.

בבסיס האם, צוות Fundacion Biodiversa משתמש ב-SPARROW כדי לאסוף נתוני מגוון ביולוגי ממלכודות מצלמה, צגים אקוסטיים וגלאים סביבתיים אחרים המופעלים באמצעות אנרגיה סולארית ומצוידים בחיישנים מתקדמים. נתונים אלה מעובדים באמצעות מודלי AI לחיות הבר המתקדמים ביותר של Microsoft מבוססי PyTorch, הפועלים על מעבדים גרפיים עם צריכת אנרגיה נמוכה. לאחר מכן, הנתונים משודרים באמצעות לוויינים במסלול נמוך סביב כדור הארץ ישירות לענן, ומאפשרים לחוקרים גישה לתובנות טריות ומעשיות לא משנה היכן הם נמצאים. קישוריות לוויינית זו חיונית לחוקרים שאחרת היו צריכים לאחזר פיזית נתונים במקומות מרוחקים.

הדבר המרגש ביותר ב-Project SPARROW הוא ההזדמנות לקבל את כל המידע בזמן אמת. אם אני יושב כאן בשמורה או בבית שלי בבוגוטה, או ממש בכל מקום אחר, אנחנו יכולים לראות מה קורה בשמורה, וזה מאוד שימושי.
סנטיאגו רוסאדו
Fundación Biodiversa Colombia
A woman with curly brown hair and a nose ring, wearing a pink button-up shirt, smiles while standing outdoors with trees and greenery in the background.
0:00

תצפית מוגברת

"מה שאני אוהבת בעבודה שלי זה שהם לוקחים אותי לצמרת ואני יכולה לראות את קולומביה מנקודת מבט חדשה. אני אוהבת שאנחנו עושים עבודה שהיא לא רק עמוקה מבחינה מדעית, אלא גם משפיעה".

סוזנה רודריגז-בורטיקה
חוקרת, Humboldt Institute of Global Social Ecological Studies

A middle-aged man with short hair and a blue checkered shirt looks thoughtfully into the distance, resting his head on his hand near an outdoor waterfront setting.
0:00

מעצמת-על מדעית

"המגבלה הגדולה ביותר שלנו הייתה שהיו לנו רק פרקי זמן קבוע לנתח את הנתונים שלנו. AI באמת מביא כוחות על למדענים שלנו כדי שיוכלו לעבד כמויות עצומות של נתונים, ולהקדיש יותר זמן לחלקים הקריטיים ביותר של עבודתם".

פבלו ארבלז
פרופסור חבר במרכז Universidad de los Andes for AI

A man wearing a blue shirt and patterned scarf holds a camera while gazing out from a boat in a lush, green, riverside setting.
0:00

חדשנות בת-קיימא

"SPARROW פועל באמצעות אנרגיה סולארית ויכול לפעול בשטח ללא צורך בתחזוקה. החידוש הוא שאנחנו יכולים לתקשר בחזרה לענן Azure באמצעות לוויין".

חואן לאוויסטה פרס
מדען נתונים ראשי, Microsoft AI for Good Lab

Image carousel

A brown spider monkey with long limbs and a dark face looks toward the camera while perched among tree branches.
ההוקו כחול-המקור, שביתו בקולומביה, הוא אחת הציפורים בסכנת הכחדה הגדולה ביותר ביבשת אמריקה, ומאוים על ידי ציד יתר ואובדן בתי גידול. שמורות משתמשות כעת ב-AI כדי לנטר את תנועות המין ומספריו, ומספקות תובנות חיוניות לשמירה על עתידו.

צילום: סנטיאגו רוסאדו
A black bird with a blue wattle stands among green leaves in a sunlit forest setting.
ההוקו כחול-המקור, שביתו בקולומביה, הוא אחת הציפורים בסכנת הכחדה הגדולה ביותר ביבשת אמריקה, ומאוים על ידי ציד יתר ואובדן בתי גידול. שמורות משתמשות כעת ב-AI כדי לנטר את תנועות המין ומספריו, ומספקות תובנות חיוניות לשמירה על עתידו.

צילום: סנטיאגו רוסאדו
A leopard rests its head on a tree branch, surrounded by green foliage, gazing calmly into the distance.
ביערות הוותיקים של שמורת הטבע סילנסיו, מלכודות מצלמה זיהו שלושה יגוארים זכרים שונים החולקים את אותה טריטוריה, סימן לחיוניות של בית הגידול. מאז 2002 תועדו כאן לפחות שמונה יגוארים בודדים, מה שמדגיש את התפקיד הקריטי שממלאים יערות קדמוניים נדירים אלה בהישרדותם.
A close-up side view of a Malayan tapir's head, showing its distinctive black and white coloration and short trunk, with blurred greenery in the background.
בשנת 2021, מלכודות מצלמה צילמו את התמונות הראשונות של הטפירים בתוך שמורת סילנסיו. מאז, ניטור בעזרת AI הראה שהטריטוריה שלהם מתרחבת בהתמדה ברחבי האזור המוגן.

SPARROW משתמש גם ב-AI כדי לזהות מינים באמצעות סיווג אוטומטי, וממשיך לזהות אותם. מאחר שלבעלי חיים כמו זברות וג'ירפות יש דפוסים שונים, כמו טביעות אצבע, AI יכול לזהות מחדש את אותן חיות, ולסייע לחוקרים למדוד שיעורי הישרדות ואוכלוסיות. וכדי לשמור על בעלי החיים האלה ועל בתי הגידול שלהם בטוחים, SPARROW מסוגל לראות איומים כמו תחילתה של שריפה בשדה קוצים, ולהתריע בפני אנשי שימור על סכנה פוטנציאלית לפני שהיא יוצאת משליטה.

מרכיב קריטי בעבודה זו הוא מדידה – הבנה אם המאמצים משיגים את ההשפעה המיועדת, ואיתור המקומות שבהם נדרשים שיפורים. כדי לשקם בתי גידול, להגן על מינים בסכנת הכחדה ולהבטיח את בריאותו ארוכת הטווח של המגוון הביולוגי, יש למדוד תובנות מדויקות על הסביבה ועל היצורים המאכלסים אותה. ועכשיו, הנתונים האלה זמינים מהר יותר מאי פעם.

בכל יום, חוקרים מקבלים מידע מ-SPARROW, ומשנים את כל צינור עיבוד הנתונים.
חואן לאוויסטה פרס

במקום לבזבז אינספור שעות בניתוח וארגון, חוקרים העבירו את המשימה הזו ל-AI, ופינו לעצמם יותר זמן להבין מה קורה בטבע, לטוב או לרע. המאמצים להציל ולהגן על מינים בסכנת הכחדה כמו קוף העכביש המגוון, צפרדע העלים וההוקו כחול-המקור מוגברים באמצעות שילוב של טכנולוגיה חדשנית ומעורבות קהילתית עמוקה.

Fundación Biodiversa Colombia גם מעצימה קהילות מקומיות באמצעות חינוך, תעסוקה ותוכניות לפיתוח בר קיימא – ומבטיחה שהשימור לא רק מגן על מינים, אלא גם משמר את המרקם התרבותי והאקולוגי של האזור.

צפו בהרצאת TED של SPARROW

עיניים ואוזניים ביער הגשם

A calm river flows between lush, green trees under a partly cloudy sky with the sun shining in the background.
תיאור שמע

דרומית-מזרחית לנהר מגדלנה משתרעת החופה הערפילית של יער הגשם באמזונס, מערכת אקולוגית נוספת בדרום אמריקה הנמצאת בסכנת הכחדה. כאן, חוקרים עם הצוות של פרויקט גואנקסטה גם משתמשים במלכודות מצלמה וביואקוסטיקה כדי לפקח על המגוון הביולוגי השופע, אבל הם נתקלו ברבות מאותן בעיות שיש לצוות של Fundación Biodiversa Colombia.

בין השנים 2022 ל-2023, האמזונס איבד כ-3 מיליון דונם כתוצאה מכריתת יערות, ממוצע של 10,000 דונם ליום, על פי ניטור פרויקט האמזונס האנדי. תצלומי לוויין, מלכודות מצלמה וביואקוסטיקה מנטרים כעת את מיליוני המינים במערכת האקולוגית המורכבת הזו כדי לעזור לתקן ולמנוע נזק.

יותר מ-18,000 חוקרי חיות בר וארגונים ברחבי העולם – כולל פרויקט גואנקסטה – מסתמכים על מודלים רבי עוצמה של AI כדי לעזור לנתח את כמויות הנתונים העצומות שהם אוספים. גואנקסטה הוא פרויקט של Microsoft AI for Good Lab שנפרס בשיתוף עם ארגונים כמו Humboldt Institute ומכון SINCHI המוקדש להצלה והגנה על יערות הגשם באמזונס. 10% מהאמזונס ממוקמים בתוך קולומביה, וההתקדמויות ב-AI מסייעות להילחם בכריתת יערות, לשפר את האקלים ולשמור על הסביבה הביולוגית השופעת הזו בטוחה מפני נזק.

סיפורים קשורים

איתני הטבע

משלבים חדשנות וקיימות במרכזי נתונים