بوتسوانا تستخدم الذكاء الاصطناعي لإحصاء طيور النحام

يساعد إحصاء نصف مليون من طيور النحام باستخدام التعلم الآلي في تحديد الأهمية الكبيرة للحفاظ على محمية ماكغاديكغادي في بوتسوانا.

اكتشف علماء من مركز علوم النظام البيئي التابع لجامعة نيو ساوث ويلز في سيدني طريقة لاستخدام الذكاء الاصطناعي لإحصاء مئات الآلاف من طيور النحام في بوتسوانا بدقة، مما يجعل المسح المستقبلي لأعداد هذه الأنواع الشهيرة – وربما أنواع الطيور والثدييات الأخرى – أسهل بكثير.

نُشر مؤخرًا في مجلة Global Ecology and Conservation، وقدر فريق البحث وجود 532,197 طيور النحام في الحوض الشمالي لسوا بان، والحوض الشرقي في ماكجاديكادي بانز في بوتسوانا، باستخدام الصور الجوية التي تم جمعها في يونيو 2019.

وقد تجاوز عدد طيور النحام التي تم إحصاؤها في هذه الأحواض – التي تعد من بين أكبر أحواض الملح في العالم – جميع الأرقام القياسية التاريخية في المنطقة منذ السبعينيات، وهو أول تقدير لأعداد طيور النحام في المنطقة منذ عقد من الزمن.

استخدم الفريق التعلم الآلي لتقدير الأعداد من 3715 صورة مأخوذة من طائرة سيسنا التي حلقت سلسلة من المقاطع العرضية عبر المقالي، على ارتفاع 500-600 متر وسرعة 175-195 كيلومترًا في الساعة.

احتاج الفريق إلى التحكم في تداخل الصور على الهوامش ومن ثم “تعليم” الكمبيوتر كيفية التعرف على كل نقطة وردية على حدة باعتبارها طائر النحام. وقد أصبح هذا الأمر صعبًا بسبب الاضطراب الذي يؤثر على استقرار الطائرة.

والأهم من ذلك، أن التعلم الآلي كان جيدًا تمامًا مثل عينة صغيرة من الصور التي تم عدها يدويًا بواسطة أحد الباحثين الذين سكبوا نقاط النحام، وقاموا بإحصاء كل واحدة منها.

قادت صوفي يانغ، الباحثة من مركز علوم النظام البيئي، الدراسة وطورت هذه التقنيات الجديدة.

وقالت: “كان من الصعب جدًا تنظيم هذا العدد الكبير من الصور عبر هذه المناظر الطبيعية التي لا ملامح لها إلى حد كبير”.

“نظرًا لبعض القيود أثناء جمع البيانات، كان علينا تقسيم مجموعة البيانات لمراعاة التباين في التداخل بين الصور الفوتوغرافية.”

عملية شاقة لا أكثر

لقد جعل العالم المواطن مايك هولدينج المشروع ممكنًا – بمساعدة آخرين – من خلال تجهيز طائرة وتحليقها بشكل منهجي عبر المقالي.

“تم إجراء عمليات تعداد طيور النحام السابقة في بوتسوانا يدويًا من خلال الصور الفوتوغرافية – وهي عملية شاقة وطويلة.

قال السيد هولدنج: “يعد استخدام تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي أمرًا رائدًا لتقييم أعداد طيور النحام وأنواع الطيور الأخرى”.

ونظر الفريق أيضًا في أهمية هذه المنطقة المذهلة وفيضاناتها للحفاظ على طيور النحام. وبحسب الباحثة روكسان فرانسيس، اعتمد الفريق على تكنولوجيا الأقمار الصناعية لتتبع الفيضانات.

وقالت: “لقد تمكنا من استخدام صور الأقمار الصناعية المتاحة للتحقق من وتيرة امتلاء الأحواض من الأنهار والأمطار المحلية، مما يمنحنا فكرة جيدة عن أهميتها المحتملة لتربية طيور النحام وإطعامها”.

تعد التجمعات الكبيرة من طيور النحام مذهلة وواحدة من عجائب الطبيعة ولكنها أيضًا ذات أهمية كبيرة للحفاظ على البيئة. وقد لخص البروفيسور ريتشارد كينجسفورد، أحد المؤلفين، التحدي والفرصة التي قدمتها الدراسة الجديدة:

وقال: “يسمح لنا هذا العمل حقًا بمعالجة مسألة الحفاظ على محمية ماكجاديكادي وطيور النحام، وهي منطقة مهمة للطيور (IBA)، بما في ذلك منطقة ماكجاديكادي بان ومتنزهات نكساي بان الوطنية”.

“نحن بحاجة إلى حماية نظام الفيضانات، من خلال التأكد من الحفاظ على المياه من نهر ناتا في الشمال والأنهار الأخرى إلى حوض ماكجاديكادي، مثل نهر بوتيتي”.

يوجد نوعان من طيور النحام في أفريقيا، طائر النحام الصغير Phoeniconaias Minor وطائر النحام الأكبر Phoenicopterus roseus.

تعيش هذه الطيور الوردية الشهيرة على بحيرات مالحة كبيرة وتتغذى على الطحالب المجهرية واللافقاريات الصغيرة. يفعلون ذلك عن طريق تصفية الماء ورؤوسهم مقلوبة والتقاط طعامهم بهياكل متخصصة تشبه المشط تبطن مناقيرهم، مثل الكثير من الحيتان.

من الملاحظات السابقة للتكاثر، تعد سوا بان واحدة من أهم مواقع تكاثر طيور النحام في أفريقيا. بالنسبة لطيور النحام الصغيرة على وجه الخصوص – والتي هي على وشك التهديد في القائمة الحمراء للأنواع المهددة بالانقراض الصادرة عن الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة – تعد المقالي واحدة من ستة مواقع تكاثر رئيسية فقط.

كانت طيور النحام التي تمت ملاحظتها في يونيو 2019 تتغذى، بدلاً من التكاثر، مما يسلط الضوء على قدرة سوا بان على دعم تجمعات كبيرة من الأفراد خارج محاولات التكاثر.

إن أهمية Sua Pan كموطن رئيسي لطيور الفلامنغو في جنوب إفريقيا وخارجها يعزز الحاجة إلى حمايتها الم