3.3世界野生動植物日 | 創(chuàng)新無限：數(shù)字技術(shù)助力自然保護

WWD2024官方海報由來自馬來西亞檳城的年輕數(shù)字設(shè)計學(xué)生CHENG Hui Xin設(shè)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(shù)字創(chuàng)新”（Connecting People and Planet: Exploring Digital Innovation in Wildlife Conservation），旨在強調(diào)在當今這個日益互聯(lián)的世界中，數(shù)字技術(shù)和服務(wù)如何推動野生動物保護、可持續(xù)和合法的野生動物貿(mào)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(tài)系統(tǒng)，各種自然要素相互依存、有機循環(huán)、相互制約。對自然界的依賴和保護伴隨人類的發(fā)展持續(xù)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(zhàn)，我們需要保護方式的大規(guī)模創(chuàng)新，通過應(yīng)用具有顛覆性的、商業(yè)價值的科學(xué)技術(shù)來應(yīng)對糧食、水、氣候的挑戰(zhàn)。科學(xué)技術(shù)在金融、醫(yī)療健康和互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域所顯現(xiàn)的巨大力量更讓我們有理由相信，創(chuàng)新性的解決方案在應(yīng)對自然環(huán)境問題時也可以發(fā)揮重要而積極的作用。

利用創(chuàng)新的尖端技術(shù)是我們設(shè)想保護工作“更智慧”的一種方式，使我們的科學(xué)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(chuàng)新遇上大自然，會以一種更具創(chuàng)造性和啟發(fā)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(yè)利用科技創(chuàng)新推進自然環(huán)境保護。科技創(chuàng)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(nóng)作物產(chǎn)量增加了162%。這使得數(shù)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(chuàng)新讓保護工作更具智慧，更好地運用創(chuàng)新技術(shù)，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(shù)革新和技術(shù)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(tài)系統(tǒng)面臨的威脅日益加劇，監(jiān)測、保護和保存生物多樣性的技術(shù)進步變得越來越重要。當我們回溯大自然保護協(xié)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(xiàn)在我們在70多個國家和地區(qū)開展保護工作，不難發(fā)現(xiàn)，我們在保護行動中取得的每一個重大突破都是科學(xué)的理性分析和對自然的熱愛相結(jié)合的結(jié)果。我們發(fā)現(xiàn)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(qū)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(lǐng)域的技術(shù)來改善自然保護工作。

技術(shù)對保護工作的影響。來源：TNC

01

#WWD2024

高質(zhì)量保護需要高質(zhì)量的數(shù)據(jù)

在環(huán)境威脅日益嚴重的時代，數(shù)據(jù)科學(xué)已成為監(jiān)測、分析和緩解問題的有力工具。有科學(xué)依據(jù)的決策方法是確保生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理的關(guān)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(gòu)、社會再到企業(yè)，許多利益相關(guān)者都缺乏在規(guī)劃和管理方面做出明智決策所需的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，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(fā)生什么，以便制定更有效的解決方案。得益于數(shù)字技術(shù)，我們對通勤路上的交通狀況已經(jīng)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(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備和地理信息系統(tǒng)（GIS）的技術(shù)進步，更好地了解應(yīng)該把精力和資源集中在何處。我們需要在更大范圍內(nèi)使用現(xiàn)代工具和技術(shù)，包括遙感、生物聲學(xué)和環(huán)境 DNA，以填補分類和地理數(shù)據(jù)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(wèi)星監(jiān)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(yè)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(shù)據(jù)聚合和分析，以獲得更快的結(jié)果

數(shù)據(jù)本身并不能解決問題——必須對其進行分析和應(yīng)用，使其變得具有可信性和實操性。如果我們利用技術(shù)自動化這些過程，就有機會更快地分析所有這些數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)可提供關(guān)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(shù)據(jù)或孤立數(shù)據(jù)時可能并不明顯。經(jīng)過整合分析的數(shù)據(jù)可以保護隱私和安全――數(shù)據(jù)聚合有助于保護敏感信息，通過匯總數(shù)據(jù)而不泄露個人層面的詳細信息，從而降低隱私風(fēng)險。金融機構(gòu)利用人工智能（AI）和機器學(xué)習(xí)（ML）從實時數(shù)據(jù)流中監(jiān)測欺詐行為；同樣地，我們可以應(yīng)用類似的技術(shù)來監(jiān)測自然保護相關(guān)數(shù)據(jù)中的異常信號。例如，分析來自森林中生物傳感器網(wǎng)絡(luò)的音頻信號流，有可能監(jiān)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(nèi)亞部署聲學(xué)采樣記錄儀。? Justine E. Hausheer / TNC

03

#WWD2024

利用技術(shù)改善決策過程

如今，科技在企業(yè)運營和活動中的應(yīng)用不可或缺，實際上在自然保護領(lǐng)域的應(yīng)用也不可或缺。技術(shù)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(zhí)行官和政府官員、公共部門事業(yè)經(jīng)理等，也包括農(nóng)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(shù)能讓保護一線工作者更好地與原住民合作，以有效執(zhí)行保護計劃，同時也為保護區(qū)域內(nèi)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(shù)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(xiàn)有的保護工作流程相結(jié)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(xué)為依據(jù)的決策。有了技術(shù)，我們可以更好地將我們的科學(xué)見解打包并轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵決策者能夠理解的“產(chǎn)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(shù)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(tài)系統(tǒng)服務(wù)，現(xiàn)在就需要采取大規(guī)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(nóng)民合作時，他們都在利用不同的農(nóng)業(yè)實踐來減少營養(yǎng)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(guī)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(yè)漁船上的視頻電子監(jiān)控設(shè)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(lián)合推出一項突破性舉措，旨在減輕氣候變化對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響。該項目旨在利用人工智能（AI）恢復(fù)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?shù)亟?jīng)濟都至關(guān)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(yīng)對這一挑戰(zhàn)。首先，谷歌云的 Vertex AI 平臺將用于分析大片海洋上的衛(wèi)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(guān)重要的一步。Google Cloud 的 Leah Kaplan 強調(diào)該項目的目標是為這些森林建立國家基線圖，這將指導(dǎo)重新引入更具彈性的海帶品種。

案例 2

TNC在美國加州的數(shù)字創(chuàng)新實踐

美國加州是世界創(chuàng)新中心之一，硅谷聚集著全世界最著名的科技公司，是發(fā)明家、企業(yè)家和規(guī)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(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)驅(qū)動的敘事和設(shè)計思維等相結(jié)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(fā)相機技術(shù)和人工智能來監(jiān)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(qū)之一。島嶼將海洋連接在一起，支持世界各地社區(qū)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(qū)域。入侵物種和棲息地極大地改變了數(shù)量驚人的島嶼景觀，最終導(dǎo)致物種損失和生態(tài)系統(tǒng)崩潰。

TNC使用紅外觸發(fā)相機（camera trap）技術(shù)和人工智能來監(jiān)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(qū)（Santa Cruz Island Preserve），在那里我們監(jiān)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(fā)相機中獲取圖像需要花費幾個月的時間：現(xiàn)場工作人員不得不開車或徒步崎嶇不平的地形來取回數(shù)據(jù)卡，然后上傳并篩選數(shù)千張尋找老鼠的圖像。現(xiàn)在，圣克魯斯島上的一個紅外觸發(fā)相機網(wǎng)絡(luò)連接到了云端，我們開發(fā)了一個名為Animl的新軟件程序，它可以集中并組織數(shù)千個圖像；應(yīng)用機器學(xué)習(xí)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(yīng)對老鼠等入侵物種至關(guān)重要）。

來源：https://animl.camera/

過去需要幾個月的時間只需幾分鐘。現(xiàn)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(shù)。

#2

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)“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(dǎo)致死亡。? Mark Girardeau

人類導(dǎo)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(xùn)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(shè)備上安裝一個衛(wèi)星跟蹤浮標，以便再次找到鯨魚并將其“解救”。但目前的設(shè)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(fēng)雨等原因被留在海洋中，使鯨魚面臨被纏住的風(fēng)險。TNC與加州大學(xué)舊金山分校麥克林托克實驗室和漁業(yè)界的合作伙伴合作，開發(fā)了一種工具和創(chuàng)新的商業(yè)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(shù)據(jù)技術(shù)人才應(yīng)對大規(guī)模漁業(yè)問題的競賽活動）上開發(fā)了第一代漁具定位工具。如今，漁民們配備了下一代網(wǎng)絡(luò)和電話應(yīng)用程序CrabGear，該應(yīng)用程序可以無縫跟蹤丟失的漁具。2015年以來，漁民們已經(jīng)從海洋中找到了2000多個丟失的跟蹤設(shè)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(chuàng)新設(shè)計公司Level 2 Industries和IDEO合作，重新設(shè)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(shè)備。這些設(shè)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(shè)備很重，會加劇鯨魚的傷害，因此該組織正在合作開發(fā)和測試一種重新設(shè)計的設(shè)備，該設(shè)備將改善流體動力學(xué)，降低成本，并實施領(lǐng)先的邊緣跟蹤技術(shù)。

對于這個綺麗的星球和它孕育的所有生命來講，警鐘已經(jīng)敲響。大自然需要我們以更大的規(guī)模、更快的速度、更智慧地創(chuàng)新和應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，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(tài)環(huán)境保護的關(guān)鍵十年，時不我待，我們需要即刻行動，引導(dǎo)、激勵創(chuàng)新的力量注入自然保護事業(yè)，更好地服務(wù)于我們賴以生存的獨一無二的星球。

如需了解TNC科技創(chuàng)新助力自然保護的更多實踐做法，請看看我們之前發(fā)表的：

#WWD

關(guān)于

世界野生

動植物日

2013年12月20日，聯(lián)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(mào)易公約》（CITES）簽署之日——為聯(lián)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/