L’intelligenza artificiale ci sta aiutando a contare (e salvare) le foche

Ancora non sognano pecore elettriche, ma hanno già imparato a contare le foche: un laureando del Royal Netherlands Institute for Sea Research, in Olanda, ha sviluppato e addestrato un algoritmo basato sull’intelligenza artificiale per analizzare foto aeree, contare gli esemplari di foche presenti nell’immagine e perfino classificarli in una delle due specie più diffuse nella zona (il mare dei Wadden, che si estende dal nord dei Paesi Bassi fino alla Danimarca orientale). Il lavoro è stato oggetto della tesi di laurea in biologia marina di Jeroen Hoekendijk, discussa lo scorso 26 gennaio, e sarà molto utile per comprendere se i mammiferi marini sono a rischio – e, in caso affermativo, che tipo di pericolo stanno correndo. “I mammiferi marini artici”, si legge nell’abstract del lavoro, “sono in pericolo a causa dello scioglimento dei ghiacci. E non è ancora chiaro come questi animali stiano reagendo al fenomeno: per questo vogliamo sviluppare e applicare nuove metodologie per il rilevamento e l’identificazione dei mammiferi marini, che possano aiutare lo studio della loro distribuzione e dei loro spostamenti”.

La pratica del “censimento” delle foche del mare dei Wadden – che sono presenti soprattutto in due specie, la foca comune (Phoca vitulina) e la foca grigia (Halichoerus grypus) – non è nuova. Fino a questo momento, ogni anno un piccolo aereo sorvola la zona e scatta delle fotografie, analizzando le quali i biologi contano tutti gli esemplari visibili. Di qui l’idea di Hoekendijk di provare a lasciare questa incombenza all’intelligenza artificiale: “Abbiamo addestrato un algoritmo su tutte le foto scattate fino a oggi, mostrandogli quali erano i ‘puntinì nelle immagini che andavano classificati come foche. In questo modo il programma è diventato capace di riconoscerle autonomamente”. Le due specie di foche della zona si comportano in modo diverso sui banchi di sabbia: le foche comuni tendono a “disperdersi” più delle altre: “Sulla base di questo modello di distribuzione”, ha aggiunto il laureando, “ora possiamo anche riconoscere e contare le specie su immagini la cui risoluzione è troppo bassa per un riconoscimento basato sulle sole caratteristiche esterne”.

Hoekendijk spiega, inoltre, che il mare dei Wadden è un perfetto “laboratorio sul campo” per lo sviluppo e il perfezionamento di queste metodologie, che potranno essere trasferite anche su ecosistemi più ampi, come per esempio l’Artico. Un compito decisamente più difficile, dato che “cercare sette milioni di foche della Groenlandia in tutto l’Artico è come cercare il classico ago nel pagliaio”. Censimenti di questo tipo, dicono gli scienziati, sono e saranno sempre più cruciali nel lavoro di monitoraggio e protezione delle specie a rischio: “La risoluzione delle immagini satellitari sta crescendo sempre più: al momento ciascun pixel di una foto satellitare corrisponde all’area di un quadrato di appena 30 centimetri di lato. In pratica, è possibile visualizzare una singola foca dallo Spazio. In aggiunta a questo aumento della risoluzione ci sono anche gli avanzamenti nella tecnica del deep learning, grazie ai quali i computer sono sempre più bravi a riconoscere i dettagli delle foto. Mi aspetto che questi strumenti diventino ausili indispensabili per lo studio delle conseguenze del cambiamento climatico sui mammiferi marini“.