3.3世界野生動植物日 | 創新無限：數字技術助力自然保護

WWD2024官方海報由來自馬來西亞檳城的年輕數字設計學生CHENG Hui Xin設計。

2024年3月3日，我們迎來第11個世界野生動植物日（World Wildlife Day），今年的主題為“連接人類與地球：探索野生動植物保護中的數字創新”（Connecting People and Planet: Exploring Digital Innovation in Wildlife Conservation），旨在強調在當今這個日益互聯的世界中，數字技術和服務如何推動野生動物保護、可持續和合法的野生動物貿易以及人類與野生動物和諧相處。

大自然，是一個充滿奧秘的生態系統，各種自然要素相互依存、有機循環、相互制約。對自然界的依賴和保護伴隨人類的發展持續到今天，然而越來越壯大的人類與自然的沖突也在快速升級。面對越來越嚴峻的自然保護挑戰，我們需要保護方式的大規模創新，通過應用具有顛覆性的、商業價值的科學技術來應對糧食、水、氣候的挑戰。科學技術在金融、醫療健康和互聯網等領域所顯現的巨大力量更讓我們有理由相信，創新性的解決方案在應對自然環境問題時也可以發揮重要而積極的作用。

利用創新的尖端技術是我們設想保護工作“更智慧”的一種方式，使我們的科學家和合作伙伴能夠“更快”地采取行動，以更大地“尺度”推進行動。來源：TNC

當創新遇上大自然，會以一種更具創造性和啟發性的方式，將自然保護工作不斷推向深入。我們看到有越來越多的企業利用科技創新推進自然環境保護。科技創新如此重要，在1961-2005年間，我們通過改進植物遺傳、化肥、灌溉、殺蟲劑和其他管理措施，在全球耕地面積僅增加了27%的情況下，使農作物產量增加了162%。這使得數百萬英畝的森林和草原免于毀壞，避免了以億噸計的溫室氣體排放。科技創新讓保護工作更具智慧，更好地運用創新技術，通過科技更多地了解自然，由此得以更好地保護自然。

科技讓保護工作更具智慧、更有效率。視頻來源：TNC

可以看到，在技術革新和技術進步的推動下，人們對于野生動植物保護的研究、溝通、追蹤、DNA分析變得更加容易、準確且高效。同時，隨著物種和生態系統面臨的威脅日益加劇，監測、保護和保存生物多樣性的技術進步變得越來越重要。當我們回溯大自然保護協會（TNC）的歷史，從半個多世紀之前，在美國紐約市外的米亞努斯河峽谷開展首次保護行動，到現在我們在70多個國家和地區開展保護工作，不難發現，我們在保護行動中取得的每一個重大突破都是科學的理性分析和對自然的熱愛相結合的結果。我們發現問題并試驗潛在的解決方案，然后努力擴大這些解決方案，在我們工作的地區找到最因地制宜的方案加以實施。我們認為，如果要達成顯而易見的改變，必須利用以下四個主要領域的技術來改善自然保護工作。

技術對保護工作的影響。來源：TNC

01

#WWD2024

高質量保護需要高質量的數據

在環境威脅日益嚴重的時代，數據科學已成為監測、分析和緩解問題的有力工具。有科學依據的決策方法是確保生態系統可持續管理的關鍵，尤其是在人類對棲息地和物種的壓力不斷增加的情況下。然而，從政府到民間機構、社會再到企業，許多利益相關者都缺乏在規劃和管理方面做出明智決策所需的高質量的數據，從而影響保護措施的成功。

我們需要更多地運用科技手段了解我們的星球正在發生什么，以便制定更有效的解決方案。得益于數字技術，我們對通勤路上的交通狀況已經了如指掌，但對涌入水道的污染源卻知之甚少。我們需要利用傳感器、物聯網（IoT）設備和地理信息系統（GIS）的技術進步，更好地了解應該把精力和資源集中在何處。我們需要在更大范圍內使用現代工具和技術，包括遙感、生物聲學和環境 DNA，以填補分類和地理數據空白，特別是在熱帶、海洋和淡水生物群落以及植物、真菌和無脊椎動物方面。想象一下，當衛星監測到非法盜獵等違法行為時，管理人員可以收到實時通知，我們在野生動物保護方面能變得多有成效？

漁業管理需要實時信息來了解魚類和野生動物的狀況。? David Hills

02

#WWD2024

自動化數據聚合和分析，以獲得更快的結果

數據本身并不能解決問題——必須對其進行分析和應用，使其變得具有可信性和實操性。如果我們利用技術自動化這些過程，就有機會更快地分析所有這些數據，從而全面了解所面臨的問題以及保護進展，并做出更明智的決策。它可以改進決策――濃縮的數據可提供關鍵指標的整體視圖，幫助保護管理者做出明智決策；也更容易在可視化中識別總體趨勢、異常值和模式，而種種這些在處理原始數據或孤立數據時可能并不明顯。經過整合分析的數據可以保護隱私和安全――數據聚合有助于保護敏感信息，通過匯總數據而不泄露個人層面的詳細信息，從而降低隱私風險。金融機構利用人工智能（AI）和機器學習（ML）從實時數據流中監測欺詐行為；同樣地，我們可以應用類似的技術來監測自然保護相關數據中的異常信號。例如，分析來自森林中生物傳感器網絡的音頻信號流，有可能監測到人類入侵、偷獵以及動物行為的變化。

工作人員在巴布亞新幾內亞部署聲學采樣記錄儀。? Justine E. Hausheer / TNC

03

#WWD2024

利用技術改善決策過程

如今，科技在企業運營和活動中的應用不可或缺，實際上在自然保護領域的應用也不可或缺。技術為所有決策者提供信息，包括那些所做決策影響地球健康的首席執行官和政府官員、公共部門事業經理等，也包括農民、漁民等那些生計高度依賴自然資源的人們，幫助加快流程，提高效率。在實地工作中，技術能讓保護一線工作者更好地與原住民合作，以有效執行保護計劃，同時也為保護區域內的原住民提供機會，讓他們了解如何進行有利于保護效果的行動。利用技術可以幫助做出對自然保護有積極影響的明智決策。它可以與現有的保護工作流程相結合，從而簡化工作流程，改善決策過程，提高保護工作效率和保護成效。無論哪個國家都需要以科學為依據的決策。有了技術，我們可以更好地將我們的科學見解打包并轉化為關鍵決策者能夠理解的“產品”，這些決策者管理著我們的自然資源，并推動著影響糧食、水和氣候的政策。

運用技術可以為決策者提供有效信息。? David Hills Photography

04

#WWD2024

衡量保護決策的影響

我們要充分加強成果管理制，為了保護我們賴以生存的生物多樣性和生態系統服務，現在就需要采取大規模行動。

一旦決策者采取行動，我們就需要運用更好的工具來衡量這些決策對地球健康的影響（大尺度）。我們還需要使用工具來更好地衡量自然保護工作的實際影響（小尺度）。例如，當我們與不同的農民合作時，他們都在利用不同的農業實踐來減少營養徑流，我們需要解決方案來確定哪些實踐有效地減少了徑流，并且可以擴大規模。在回答這些問題和我們面臨的許多其他保護影響問題時，我們可以專注于推進有效的做法，停止投資于無效的解決方案。

緬因灣一艘商業漁船上的視頻電子監控設備。? David Hills

案例 1

利用AI“拯救”澳大利亞海底瀕危巨型海藻森林

來源：www.cryptopolitan.com

日前，谷歌、澳大利亞研究人員、TNC和其他自然保護組織聯合推出一項突破性舉措，旨在減輕氣候變化對海洋生態系統的影響。該項目旨在利用人工智能（AI）恢復塔斯馬尼亞海岸日益減少的巨型海帶森林，這對海洋健康和當地經濟都至關重要。

塔斯馬尼亞海岸線上的巨型海帶森林曾一度豐富，由于海洋溫度上升和食海帶海膽等入侵物種，95% 的水下棲息地被消滅。此次合作旨在雙管齊下地利用人工智能來應對這一挑戰。首先，谷歌云的 Vertex AI 平臺將用于分析大片海洋上的衛星圖像，以定位剩余的巨型海帶森林。這些努力不僅集中在塔斯馬尼亞，還將擴展到澳大利亞大陸。其次，該計劃將鑒定耐高溫的巨藻品種，考慮到海洋熱浪的溫度和頻率不斷升高，這是至關重要的一步。Google Cloud 的 Leah Kaplan 強調該項目的目標是為這些森林建立國家基線圖，這將指導重新引入更具彈性的海帶品種。

案例 2

TNC在美國加州的數字創新實踐

美國加州是世界創新中心之一，硅谷聚集著全世界最著名的科技公司，是發明家、企業家和規則改變者大顯身手的舞臺。在這里，TNC美國加州項目也不斷嘗試使用新的科技手段，將自然保護工作與人工智能、機器學習、數據驅動的敘事和設計思維等相結合時，找到一條更高效、更有效的保護之路。

#1

圖像自動識別：從幾個月到幾分鐘

TNC使用紅外觸發相機技術和人工智能來監測和防止有害入侵物種在島嶼上繁殖。? TNC

島嶼只占地球陸地面積的5%，卻是地球上生物多樣性最強的地區之一。島嶼將海洋連接在一起，支持世界各地社區人們的健康和生計。但不幸的是，島嶼也是物種滅絕的熱點區域。入侵物種和棲息地極大地改變了數量驚人的島嶼景觀，最終導致物種損失和生態系統崩潰。

TNC使用紅外觸發相機（camera trap）技術和人工智能來監測和防止有害入侵物種在島嶼上“定居”。我們的工作開始于圣克魯斯島保護區（Santa Cruz Island Preserve），在那里我們監測不請自來的特殊“客人”：老鼠。

長時間以來，從圣克魯斯島各地的紅外觸發相機中獲取圖像需要花費幾個月的時間：現場工作人員不得不開車或徒步崎嶇不平的地形來取回數據卡，然后上傳并篩選數千張尋找老鼠的圖像。現在，圣克魯斯島上的一個紅外觸發相機網絡連接到了云端，我們開發了一個名為Animl的新軟件程序，它可以集中并組織數千個圖像；應用機器學習自動識別每張圖像中的動物類型；此外，如果看到特定類型的動物，該程序可以通過電子郵件或短信通知工作人員（此通知對于應對老鼠等入侵物種至關重要）。

來源：https://animl.camera/

過去需要幾個月的時間只需幾分鐘。現在，我們的目標是在我們需要保護的其他島嶼上實施類似的技術。

#2

利用物聯網技術“解救”被纏住的鯨魚

鯨魚可能被漁具和海洋碎片包裹，這可能會造成傷害，有時甚至導致死亡。? Mark Girardeau

人類導致鯨魚死亡的主要原因之一是使其意外卷入漁具。當收到鯨魚被纏住的報告時，訓練有素的救援人員試圖找到鯨魚，并將其從漁具中解救出來。但他們不可能總是一次完成。通常，救援人員會在設備上安裝一個衛星跟蹤浮標，以便再次找到鯨魚并將其“解救”。但目前的設備需要更新，這就是我們的用武之地。

在某些年份，成千上萬的螃蟹罐及其連接線可能因為暴風雨等原因被留在海洋中，使鯨魚面臨被纏住的風險。TNC與加州大學舊金山分校麥克林托克實驗室和漁業界的合作伙伴合作，開發了一種工具和創新的商業模式，幫助漁民取回丟失的螃蟹漁具并獲得報酬，所有這些都是在未被看管的繩索鉤住鯨魚之前完成的。我們從2015年的一個端口開始，并在2016年的Fishackathon（一個聚集數據技術人才應對大規模漁業問題的競賽活動）上開發了第一代漁具定位工具。如今，漁民們配備了下一代網絡和電話應用程序CrabGear，該應用程序可以無縫跟蹤丟失的漁具。2015年以來，漁民們已經從海洋中找到了2000多個丟失的跟蹤設備，相當于大約20萬磅（約91噸）漁具，否則這些漁具會作為致命的海洋碎片留在海洋中。

此外，為了更好地追蹤被纏住的鯨魚，TNC與NOAA和兩家創新設計公司Level 2 Industries和IDEO合作，重新設計當救援人員無法在第一次嘗試時連接在被纏住的鯨魚身上的跟蹤設備。這些設備使救援人員能夠在稍后找到并解開鯨魚，屆時他們可以召集人員和物資。常用的設備很重，會加劇鯨魚的傷害，因此該組織正在合作開發和測試一種重新設計的設備，該設備將改善流體動力學，降低成本，并實施領先的邊緣跟蹤技術。

對于這個綺麗的星球和它孕育的所有生命來講，警鐘已經敲響。大自然需要我們以更大的規模、更快的速度、更智慧地創新和應用科學技術，保護這個星球上所有生命賴以生存的陸地和水域。我們正處于生態環境保護的關鍵十年，時不我待，我們需要即刻行動，引導、激勵創新的力量注入自然保護事業，更好地服務于我們賴以生存的獨一無二的星球。

如需了解TNC科技創新助力自然保護的更多實踐做法，請看看我們之前發表的：

#WWD

關于

世界野生

動植物日

2013年12月20日，聯合國大會第68屆會議宣布3月3日——1973年《瀕危野生動植物種國際貿易公約》（CITES）簽署之日——為聯合國世界野生動植物日（UN World Wildlife Day），以提高人們對保護世界野生動植物的認識。

參考資料

https://wildlifeday.org/en/about

https://www.nature.org/en-us/what-we-do/our-insights/perspectives/investing-in-a-sustainable-food-system/

https://www.nature.org/en-us/about-us/who-we-are/how-we-work/technology-and-innovation/techstars-sustainability-accelerator/4-ways-nature-needs-technology/

https://www.nature.org/en-us/about-us/where-we-work/united-states/california/stories-in-california/advancing-conservation-through-technology/

https://www.nature.org/en-us/about-us/where-we-work/united-states/california/stories-in-california/making-the-sea-safer-for-whales/

https://www.cryptopolitan.com/ai-to-the-rescue-reviving-kelp-forests/