Israelische Wissenschaftler forschen an Künstlicher Intelligenz zum Schutz der Ozeane

JERUSALEM/ HERZLIYA, 31.05.2024 (VCM) – Überfischung, Verschmutzung und großflächigen Schäden an Ökosystemen sind große Probleme der Ozeane. Israelische Wissenschaftler beschreiten jetzt einen neuen Weg, um sie zu lösen. Sie setzen auf Künstliche Intelligenz (KI). Dies geht aus einer neuen Studie hervor. Der amtierende Dekan der „School of Sustainability“ der Reichman Universität Herzliya, Dr. Asaf Tzachor, hat sie vorgestellt.
„Vormittags machten wir Forschungstauchgänge im Pazifischen Ozean und sammelten Daten. An den Nachmittagen analysierten wir die Daten und wurden Zeuge der Schäden, die der Mensch der Meeresumwelt zugefügt hat. Abends erkundeten wir, wie eine der fortschrittlichsten und vielversprechendsten Technologien der Gegenwart, die künstliche Intelligenz, zum Schutz dieser lebenswichtigen Ressource beitragen kann. Die Liste der Anwendungen ist lang und birgt großes Potenzial. Die Technologie existiert, sie muss einfach umfunktioniert werden“, so Hendel.
Ohne Ozeane kein Überleben der Menschheit
In unseren Ozeanen befinden sich mehr als 5,25 Billionen Plastikteilchen. Jedes Jahr kommen circa acht Millionen hinzu. Diese Verschmutzung führt zu großen Schäden an Korallenriffen und zum Zusammenbruch vieler von ihnen abhängiger Tier- und Pflanzenarten.
„Während die öffentliche Aufmerksamkeit auf die Klimakrise gerichtet ist, entfaltet sich in den Ozeanen eine weitere, ebenso katastrophale Krise. Diese Krisen sind miteinander verknüpft und können nicht unabhängig voneinander gelöst werden. Der Zustand des Klimas und der Ozeane sind miteinander verbunden und beeinflussen sich gegenseitig direkt und indirekt“, meint Tzachor.
„Die Trends der Überfischung und Meeresverschmutzung halten an und bergen die Gefahr, dass bis zum Ende des Jahrhunderts mehr als die Hälfte der Meeresarten der Welt an den Rand des Aussterbens geraten. Diese Risiken haben die Vereinten Nationen dazu gedrängt, den Meeresnotstand auszurufen, und zu einem Aufruf geführt, die auf Wissenschaft, Technologie und Innovation basierenden Meeresschutzmaßnahmen auszuweiten“, schreibt Tzachor zu Beginn seiner Studie.

Illegaler Fischfang, Nachhaltige Fischerei und Ölkatastrophen
Die Studie analysiert eine Vielzahl von KI-basierten Systemen, welche die Echtzeitüberwachung sowie die Vorhersage kurz- und langfristiger Faktoren übernehmen können. Diese innovativen Modelle sind in der Lage, Daten aus einer Vielzahl von Quellen zu analysieren. Solche Quellen können beispielsweise historische Aufzeichnungen, Echtzeit-Satellitenfeeds, autonome Meeresroboter, Detektoren und Sensoren sein.
Anhand der gewonnen Daten können die KI-Modelle unter anderem Standorte von Schiffen identifizieren und somit Schiffe aufspüren, die ihre Position nicht wie gesetzlich vorgeschrieben übermitteln. In einem weiteren Schritt kann die KI durch die gewonnenen Daten beurteilen, welche Schiffe illegale Fischerei, wie die Grundschleppnetzfischerei, betreiben. Durch den Vergleich dieser Informationen mit erhobenen Daten über die Meeresumwelt können die Modelle genaustens vorhersagen, wo illegale Fischerei stattfindet. Ein Fünftel des weltweiten Fischfangs geschieht immer noch illegal und unbeobachtet. Er führt zu massiven Schäden ganzer Populationen von Meeresarten, insbesondere Haien, Walen und Schwertfischen. Durch die KI-Modelle wäre eine örtliche Strafverfolgung möglich.
Die Studie untersucht außerdem das Potenzial von KI zur Verhinderung von Ölverschmutzungen. KI-basierte Systeme können Daten von Sensoren analysieren, die auf Bohrinseln, Pipelines und Schiffen installiert sind und potenzielle Ausfälle und Fehlfunktionen vorhersagen und warnen. So ist es möglich, Reparaturen durchzuführen, bevor Lecks auftreten. Auch können die Systeme die potenziellen Auswirkungen extremer Wetterereignisse wie tropischer Stürme und Gewitter auf die Gas- und Ölinfrastruktur vorhersagen und Empfehlungen entwickeln, um diese Auswirkungen zu reduzieren.
Sollte es dennoch zu einer Ölkatastrophe kommen, könnten KI-Modelle eine entscheidende Rolle im Krisenmanagement spielen und optimale Reaktionsstrategien empfehlen, indem sie alle relevanten Parameter auswerten und Echtzeitinformationen zu Wetterbedingungen, Wind- und Strömungsmustern, Tierpopulationen, Infrastrukturen und mehr integrieren könnte.

Ein weiter Weg
Die Forscher sind davon überzeugt, dass die Menschheit bereits über die technologischen Werkzeuge für die Nutzung von KI-Systemen verfügt und mit ihnen Schäden an der Meeresumwelt abgemildert werden können. Die Einrichtung der Rechenumgebungen, welche die erforderlichen Daten liefern, sei jedoch „eine gigantische Aufgabe“.
Dr. Asaf Tzachor geht davon aus, dass Israel „mit seinem großen Talentreichtum, seinem technologischen Fachwissen und seiner ausgedehnten Küstenlinie im Verhältnis zu seinem Territorium als Pilotstandort für diese Technologien dienen und ein bedeutender Akteur auf diesem Gebiet werden könnte.“ Der notwendige Wille sei die einzige fehlende Komponente.

Foto: Israels südlichste Stadt Eilat begeistert durch ihre Tier- und Pflanzenwelt. Doch die Idylle am Roten Meer mit dem berühmten Korallenriff ist durch von Menschen verursachte Verschmutzung bedroht. Bild: Yaakov Lederman/Flash90