Technik im Naturschutz – Teil 2

Letztes Mal haben wir uns ja schon viele der typischen und bewährten Methoden angeschaut, die im Naturschutz aktiv eingesetzt werden. Viele davon begleiten uns aber auch schon viele Jahre und gerade in einer so schnelllebigen Zeit wie jetzt kommt dann gerne die Frage auf, ob da nicht noch mehr geht…

Genau dieser Frage wollen wir uns heute widmen, denn es gibt durchaus auch noch modernere Ansätze. Trotzdem möchte ich an dieser Stelle nochmal darauf hinweisen, dass der Naturschutz oft nicht die notwendige Finanzierung bekommt, um die neuesten Techniken nutzen zu können. Daher kann ich nicht abschätzen, wie schnell es bei diesen Themen mit der Einführung weitergeht. Und auch beim letzten Thema für heute, das direkt auf den Klimaschutz einzahlen würde, gibt es nicht genug (finanzielles) Interesse, um zu einer schnellen Umsetzung zu kommen – leider. Trotzdem ist es nie verkehrt zu wissen, was es noch alles gibt, also hoffe ich, dass ihr diese Themen genauso spannend findet wie ich.

Neue Abwehrmöglichkeiten gegen Wilderer?

Nachdem wir letztes Mal die typische Technik durchgeschaut haben, die aktuell schon häufig in Verwendung ist, können wir uns dieses Mal etwas neumodischeren Dingen widmen. Gerade im Kampf gegen Wilderer gibt es nämlich genug Initiativen, um die Tiere besser schützen zu können.

Eine der besten Ideen, über die ich in den letzten Jahren gestolpert bin, ist das Aufspüren von Wilderern in Echtzeit. Dazu verwendet man kleine, solargetriebene Stationen, die Menschen in ihrer Umgebung aufspüren, indem sie deren Handys finden. Da sich die Wilderer heutzutage häufig auch direkt per Smartphone abstimmen, werden die Anmeldungen der Geräte am Funknetz durch die Stationen festgestellt und an das Parkmanagement gemeldet. Wenn man nun nachts solche Signale bekommt, obwohl keiner der eigenen Ranger unterwegs oder in der entsprechenden Region sind, dann hat man vermutlich einen Wilderer entdeckt und kann diesem besser nachspüren.

Auf den ersten Blick klingt das super und man würde meinen, dass es damit deutlich leichter werden sollte, Parks zu sichern. Ganz so leicht ist es aber leider nicht: die Stationen haben einen begrenzten Umkreis, den sie abdecken können – und gerade Nationalparks, in denen ein Großteil der Wilderei stattfindet, haben oft eine deutlich größere Fläche, sodass eine komplette Abdeckung praktisch unbezahlbar ist.

Trotzdem ist das eine spannende Entwicklung und besonders für kleinere Reservate interessant. Diese Technik ist auch bei weitem nicht die einzige, die für einen besseren Schutz vor Wilderern genutzt werden kann. Für mehr Infos könnt ihr bei den Organisationen Hack the Planet und Smart Parks vorbeischauen, oder auf meinen genaueren Eintrag zu dem Thema warten…

Und wie ist das mit der KI?

Aber auch mit Software-Lösungen kann man beim Naturschutz oder zumindest der dazugehörigen Forschung helfen. Über viele dieser Themen bin ich tatsächlich bei meiner Masterarbeit gestoßen, weil ich mich dabei eben auch mit so etwas beschäftigt habe. Also sind die Infos nicht mehr hochaktuell, hoffentlich aber trotzdem noch interessant.

Bevor das Zeitalter der generativen künstlichen Intelligenz wie ChatGPT angefangen hatte, wurden neuronale Netze (also eine Form der KI) vor Allem in der Bilderkennung eingesetzt. Der einfachste Verwendungszweck war und ist dabei die Klassifizierung von Bildern, also ganz klassisch die Antwort auf die Frage „Welches Tier ist auf diesem Bild zu sehen?“. Anfangs mussten die Bilder dafür noch recht klein sein und es durfte auch immer nur ein einzelnes Tier vorkommen, aber mit der Zeit wurde die Technik besser.

Das erkannten auch die Forscher in Afrika und so entstand das Projekt Snapshot Serengeti, bei dem es um die Auswertung der Bilder von tausenden Kamerafallen in dem großen Schutzgebiet ging. Nachdem diese Menge mit ein paar Naturschützern einfach nicht mehr zu stemmen war, wurde das Projekt erweitert: es durften nun auch Freiwillige und eben die KI bei der Auswertung unterstützen. Damit dabei trotzdem nicht lauter falsche Ergebnisse herauskamen, wurde die KI mit Bildern trainiert, die von den Forschern sicher bestimmt worden waren, und auch die Freiwilligen mussten sich einig sein, damit ihre Definition akzeptiert wurde. Dabei zeigte sich recht schnell, dass die KI für diesen klar eingrenzten Anwendungsfall mindestens genauso gut bestimmte wie die Freiwilligen und entsprechend die Auswertung beschleunigen konnte.

Trotzdem gab es hier noch die Einschränkung, dass immer das prominenteste Tier im Bild bestimmt wurde und das Foto dann dafür zählte – in einer großen Savanne hat man schließlich sehr häufig mal noch ein paar Gazellen oder Vögel im Hintergrund. Und genau das wurde dann das nächste spannende Thema bei der Bilderkennung: „Wo befinden sich in diesem Bild Tiere?“.

Tatsächlich ließ sich diese Frage erstmal für Zählungen von bestimmten Arten stellen, sodass man nur einen Typ Tier erkennen musste. Besonders bei großen Tieren konnte das den Forschern das Leben erleichtern, wenn sie zum Beispiel Satellitenbilder nicht mehr manuell auszählen mussten. Eine Studie beschäftigte sich dabei mit den Bewegungen von Walen über den Jahresverlauf, während eine andere wissen wollte, wie viele Elefanten in einer bestimmten Region zu finden waren. In beiden Fällen ging es an sich um die Anzahl, aber diese basierte auf bestimmten „Objekten“, die gefunden werden mussten – also auf Object Detection. Wenn man nun eine dafür trainierte KI verwendet, dann werden auf dem zu verarbeitenden Bild Kästen um alle vorkommenden gesuchten Objekte gezogen, die man in einem zweiten Schritt einfach zählen kann. Das ist dann definitiv leichter für die Augen als die mühsame Suche nach einem grauen Fleck in der grün-braunen Landschaft…

So viel zu den spannenden Studien, die ich damals gelesen habe. Und warum habe ich mich gerade mit diesen Anwendungsfällen von KI beschäftigt? In meiner Masterarbeit wollte ich eine Art Kombination aus beiden Techniken verwenden, um Hyänenhunde auf Fotos nicht nur zu zählen, sondern auch individuell zu erkennen. Das würde den Forschern im Feld die Arbeit nämlich deutlich vereinfachen – besonders wenn man die Tiere nur kurz sieht und sicherstellen muss, dass es allen Individuen gut geht. Aber wenn ihr zu diesem Thema noch mehr lesen wollt, dann lasst es mich wissen und ich mache mal einen eigenen Eintrag dazu…

Aber ist so viel Technik nicht schlecht fürs Klima?

Nun ist es ja eine schöne Sache, dass man sich immer mehr von Computern und besonders von der KI abnehmen lassen kann, aber leider ist auch das nicht einfach umsonst. Und dabei meine ich jetzt nicht die Gebühren für die Modelllizenz oder das Website-Hosting. Denn das wäre in vielen Fällen sicher auch nicht teurer als die menschliche Arbeitskraft, die die Aufgaben sonst erledigen muss.

Nein, mir geht es vielmehr um die versteckten Kosten solcher Technologien. Wusstet ihr schon, dass ein Modell wie ChatGPT bei einem seiner Trainingsläufe in zwei Wochen so viel Strom verbraucht, wie etwa 100 Haushalte in einem Jahr? Oder dass durch die Nutzung dieses Chatbots täglich fast eine Million Badewannen voll Wasser verbraucht werden? Man kann sich das fast nicht vorstellen und würde es auch gar nicht vermuten, weil das alles so weit von unserem Bildschirm entfernt passiert, dass wir die Auswirkungen nicht sehen können.

Zum Glück beschäftigen sich aber langsam immer mehr Softwareentwicklerinnen und -entwickler mit diesen Themen, sodass sich daraus eine eigene Disziplin gebildet hat: das Green Software Movement oder auch kurz als Green IT bekannt. Dabei geht es darum, die Umweltkosten von Hardware und Software genauer zu verstehen, zu messen und dann möglichst zu minimieren. Das Hauptziel dabei ist, so wenig Kohlenstoffdioxid wie möglich zu erzeugen.

Mir ist diese Thematik tatsächlich auch erst seit Ende letzten Jahres bekannt, aber ich finde es absolut spannend und habe mich – zumindest in der Theorie – schon mit einigen Aspekten davon beschäftigt. Daher werde ich auch zu diesem Thema bald einen eigenen Eintrag schreiben – aber keine Sorge, ich pass schon auf, dass er nicht zu technisch wird!

Und damit haben wir diese Übersicht auch abgeschlossen und ihr habt jetzt hoffentlich einen etwas besseren Einblick in die Technik, die uns jetzt oder in Zukunft beim Naturschutz unterstützen kann. Lasst mich gerne wissen, ob ihr dieses Thema auch interessant fandet, denn ich würde dazu gerne noch etwas mehr erzählen. Aber der nächste Eintrag wird erstmal wieder tierischer…