气候变化正在杀死珊瑚——人工智能能帮助保护珊瑚礁吗？

Image: CRF

拯救世界珊瑚礁的时间不多了，因此环保主义者正在努力寻找他们所能使用的一切工具来保护正在消失的珊瑚礁，包括人工智能。

在佛罗里达州，通过“种植”人类饲养的珊瑚来恢复珊瑚礁的竞赛正在进行。这是一场向上的战斗，因为不断上升的海洋温度给已经在挣扎的珊瑚礁带来了压力。跟踪进度是一项重要但乏味的工作。

在过去，珊瑚保护主义者必须亲自游到珊瑚礁，用铅笔和蜡质防水纸记录他们种植的珊瑚个体。珊瑚修复基金会（CRF）的科学项目经理Alexander Neufeld说：“它不能随着你的修复工作的规模而扩大。最终，你会花更多的时间来监测珊瑚修复，而不是实际进行珊瑚修复。”

这不仅是一个耗时的策略，而且简单地对每个珊瑚进行手动记录也有可能错过更大的规划：珊瑚礁的整体健康。Neufeld说：“我们不一定关注个体。我们关注种群，关注社区——我们正在努力恢复的更广泛的生物生态群。”

这就是人工智能可以帮助环保主义者的地方，让他们有更多宝贵的时间来拯救珊瑚，同时为珊瑚如何产生最大影响提供新的见解。这是佛罗里达州非营利珊瑚修复基金会开发的一种名为CeruleanAI的新工具的目标。该工具使用人工智能分析珊瑚礁的3D地图，为研究人员在全球变暖的情况下监测恢复工作提供了一个新的有利位置。

在佛罗里达州，污染、过度捕捞、船只损坏和疾病已经摧毁了珊瑚礁。自20世纪70年代以来，该地区健康的珊瑚覆盖率下降了90%。更糟糕的是，气候变化也正在杀死珊瑚。当水变得太热时，珊瑚会排出赋予它们颜色的藻类，这种现象被称为白化。如果问题持续存在，作为动物的珊瑚就会死亡。这就是2023年夏天发生的事情 ——前所未有的珊瑚白化事件。CRF几乎失去了他们在一些珊瑚礁遗址种植的所有年轻珊瑚。

Neufeld和CRF的团队正在努力弥补损失。为了补充珊瑚礁，自然资源保护主义者可以在陆地上繁殖新的珊瑚个体。它们可以通过人为地设定性繁殖的情绪来做到这一点，或者通过将珊瑚群落分开，使每个碎片生长成一个新的群落来让它们克隆自己。无论哪种方式，小珊瑚最终都需要“种植”在海上，它们在那里创造的珊瑚礁为成千上万的其他物种提供了生命支持。

在种植完这些年轻的珊瑚后，CRF会定期回去看望它们，看看它们的情况如何。在过去的几年里，CRF已经从手工记笔记转变为使用GoPros拍摄图像。回到岸上，他们使用软件将这些图像拼接成3D照片。Neufeld的想法来源于他在一个大学项目中的经历，该项目使用3D建模来记录沉船和水下考古文物。应用于珊瑚修复，这些照片可以帮助CRF了解珊瑚礁在他们种植的珊瑚的帮助下恢复的情况。

为了产生最大的影响，CRF将其陆基技术又向前推进了一步。他们构建了一个工具，利用人工智能从他们收集的图像中收集数据。Neufeld说：“如果你不用坐在电脑前几个小时，手动勾勒出所有这些珊瑚的轮廓，只需要人工智能扫描一张图像即可得出结果，那不是很好吗？”

现在，只需点击一个按钮，他们就可以发现珊瑚礁中有什么种类的珊瑚，比如麋鹿角，它们在珊瑚礁中的位置，以及自CRF上次访问以来它们生长了多少。这也有助于他们找出如何给珊瑚最好的生存机会，并让环保主义者有更多的时间进行调整。Neufeld说：“我们可以根据数据更快地实施需要做出的改变。

很快，世界各地的环保主义者将能够使用CRF开发的相同工具。美国与包括CRF在内的学术和非营利组织合作，为修复佛罗里达州的珊瑚礁注入了数百万美元的联邦资金。世界各地的许多修复工作都无法获得相同的资源。CRF计划在明年年初推出CeruleanAI，并表示将根据其他保护团体的需求，以浮动规模或免费的方式提供给他们。

需要记住的一件事是，尽管这个工具很有帮助，但训练人工智能模型需要大量的精力，这让一些倡导者担心，所有这些计算产生的温室气体排放是否会使应对气候变化变得更加困难。现在判断总体环境损失还为时过早，因此研究人员表示，在这一点上，重要的是要注意人工智能的使用方式——它是否证明了潜在的环境风险。

至少在这种情况下，人工智能正在帮助减轻气候变化对世界海洋的影响——尽管要防止海洋热浪因温室气体污染失控而加剧，还有很多工作要做。