Abbiamo utilizzato l'intelligenza artificiale e le immagini satellitari per mappare le attività oceaniche che si svolgono lontano dalla vista, tra cui la pesca, la navigazione e lo sviluppo energetico.

Gli esseri umani stanno correndo per sfruttare il vasto potenziale dell’oceano per alimentare la crescita economica globale.In tutto il mondo, le industrie basate sugli oceani come la pesca, la navigazione marittima e la produzione di energia generano almeno 1,5 trilioni di dollari nell’attività economica ogni anno e sostegno 31 milioni di posti di lavoro.Questo valore è stato aumentando in modo esponenziale negli ultimi 50 anni e si prevede che raddoppierà entro il 2030.

La trasparenza nel monitorare questa “accelerazione blu” è fondamentale per prevenire degrado ambientale, sovrasfruttamento della pesca e delle risorse marine, e comportamento illegale come la pesca illegale e il traffico di esseri umani.Le informazioni aperte renderanno inoltre i paesi maggiormente capaci di gestire in modo efficace le risorse oceaniche vitali.Ma le dimensioni dell’oceano hanno reso impraticabile, fino ad ora, il monitoraggio delle attività industriali su larga scala.

Uno studio appena pubblicato sulla rivista Nature combina immagini satellitari, dati GPS delle navi e intelligenza artificiale rivelare le attività industriali umane attraverso l’oceano su un periodo di cinque anni.I ricercatori di Orologio globale per la pesca, un'organizzazione no-profit impegnata a promuovere la governance degli oceani attraverso una maggiore trasparenza delle attività umane in mare, ha condotto questo studio, in collaborazione con Me e i nostri colleghi della Duke University, dell'Università della California, di Santa Barbara e SkyTruth.

Abbiamo scoperto che una notevole quantità di attività avviene al di fuori dei sistemi di monitoraggio pubblici.La nostra nuova mappa e i nostri dati forniscono il quadro pubblico più completo disponibile sugli usi industriali dell’oceano.

Operare al buio

La nostra ricerca si basa sulla tecnologia esistente per fornire un quadro molto più completo di quello disponibile fino ad ora.

Ad esempio, molte navi sono dotate di un dispositivo chiamato sistema di identificazione automatica, o AIS, che trasmette automaticamente l’identità, la posizione, la rotta e la velocità della nave.Questi dispositivi comunicare con altri dispositivi AIS nelle vicinanze migliorare la consapevolezza della situazione e ridurre le possibilità di collisioni navali in mare.Trasmettono anche a transponder e satelliti a terra, che possono essere utilizzati monitorare il traffico delle navi e l'attività di pesca.

Tuttavia, i sistemi AIS presentano punti ciechi.Non tutte le navi sono obbligate a utilizzarli, alcune regioni hanno una scarsa ricezione AIS e le navi impegnate in attività illegali potrebbero farlo disattivare i dispositivi AIS O manomettere le trasmissioni sulla posizione.Per evitare questi problemi, alcuni governi richiedono ai pescherecci di utilizzare sistemi proprietari di monitoraggio delle navi, ma i dati sulla posizione delle navi associati sono generalmente riservati.

Alcune strutture offshore, come piattaforme petrolifere e turbine eoliche, utilizzare anche l'AIS per guidare le navi di servizio, monitorare il traffico navale nelle vicinanze e migliorare la sicurezza della navigazione.Tuttavia, i dati relativi all’ubicazione delle strutture offshore sono spesso incompleti, obsoleti o mantenuti riservati per ragioni burocratiche o commerciali.

Fare luce sull'attività in mare

Abbiamo colmato queste lacune utilizzando modelli di intelligenza artificiale per identificare i pescherecci, i pescherecci e le infrastrutture fisse in 2 milioni di gigabyte di dati satellitari. immagini radar E immagini ottiche trasportati attraverso l’oceano tra il 2017 e il 2021.Abbiamo inoltre confrontato questi risultati con 53 miliardi di rapporti sulla posizione delle navi AIS per determinare quali navi fossero pubblicamente tracciabili al momento dell'immagine.

Sorprendentemente, abbiamo scoperto che circa il 75% dei pescherecci da noi rilevati non erano presenti nei sistemi di monitoraggio AIS pubblici, e gran parte di tale attività si svolgeva in Africa e nell’Asia meridionale.Queste navi, precedentemente invisibili, hanno cambiato radicalmente la nostra conoscenza della portata, della portata e dell’ubicazione dell’attività di pesca.

Ad esempio, i dati pubblici AIS suggeriscono erroneamente che Asia ed Europa abbiano quantità comparabili di pesca all’interno dei loro confini.La nostra mappatura rivela che l’Asia domina:Per ogni 10 pescherecci trovati in acqua, sette erano in Asia mentre solo uno in Europa.Allo stesso modo, i dati AIS mostrano che la pesca nella sponda europea del Mediterraneo è circa 10 volte maggiore rispetto a quella africana, ma la nostra mappa mostra che l’attività di pesca è più o meno uguale nelle due aree.

Per le altre navi, che sono principalmente legate ai trasporti e all’energia, circa il 25% mancava dai sistemi di monitoraggio AIS pubblici.Molte navi scomparse si trovavano in luoghi con scarsa ricezione AIS, quindi è possibile che abbiano trasmesso la loro posizione ma i satelliti non abbiano captato la trasmissione.

Abbiamo inoltre identificato circa 28.000 strutture offshore – per lo più piattaforme petrolifere e turbine eoliche, ma anche moli, ponti, linee elettriche, allevamenti di acquacoltura e altre strutture realizzate dall’uomo.Le infrastrutture petrolifere offshore sono cresciute modestamente nel corso dei cinque anni, mentre il numero di turbine eoliche è più che raddoppiato a livello globale, con uno sviluppo per lo più limitato al Nord Europa e alla Cina.Stimiamo che il numero di turbine eoliche nell’oceano probabilmente supererà il numero di strutture petrolifere entro la fine del 2020.

Sostenere gli sforzi nel mondo reale

Questi dati sono disponibili gratuitamente tramite Global Fishing Watch portale dati e lì verrà mantenuto, aggiornato e ampliato nel tempo.Anticipiamo diverse aree in cui le informazioni saranno più utili per il monitoraggio sul campo:

– Pescare in regioni povere di dati:I sistemi di monitoraggio a bordo delle navi sono troppo costosi per essere implementati su vasta scala in molti luoghi.I gestori della pesca nei paesi in via di sviluppo possono utilizzare i nostri dati per monitorare la pressione sugli stock locali.

– Pesca illegale, non dichiarata e non regolamentata:I pescherecci industriali a volte operano in luoghi dove non dovrebbero essere, ad esempio zone di pesca su piccola scala e tradizionali E aree marine protette.I nostri dati possono aiutare le forze dell’ordine a identificare attività illegali e indirizzare gli sforzi di pattugliamento.

– Commercio contrario alle sanzioni:I nostri dati possono far luce sulle attività marittime che potrebbero violare le sanzioni economiche internazionali.Per esempio, Sanzioni delle Nazioni Unite vietare alla Corea del Nord di esportare prodotti ittici o di vendere i propri diritti di pesca ad altri paesi.Lavoro precedente hanno trovato più di 900 pescherecci non dichiarati di origine cinese nelle acque orientali della Corea del Nord, in violazione delle norme ONU.sanzioni.

Abbiamo scoperto che nelle acque occidentali della Corea del Nord si praticava molta più pesca non dichiarata, probabilmente anche di origine straniera.Questa attività precedentemente non mappata ha raggiunto il picco ogni anno a maggio, quando la Cina ha vietato la pesca nelle proprie acque, ed è crollata bruscamente nel 2020, quando la Corea del Nord ha chiuso i suoi confini a causa della pandemia di COVID-19.

– Mitigazione e adattamento ai cambiamenti climatici:I nostri dati possono aiutare a quantificare la portata delle emissioni di gas serra derivanti dal traffico navale e dallo sviluppo dell’energia offshore.Queste informazioni sono importanti per l’attuazione dei programmi di mitigazione dei cambiamenti climatici, come quelli dell’Unione Europea sistema di scambio delle emissioni.

– Impatti energetici offshore:La nostra mappa mostra non solo dove si sta verificando lo sviluppo dell’energia offshore, ma anche come il traffico navale interagisce con le turbine eoliche e le piattaforme petrolifere e del gas.Queste informazioni possono far luce sull’impatto ambientale della costruzione, della manutenzione e dell’utilizzo di queste strutture.Può anche aiutare a individuare le fonti di fuoriuscita di petrolio e altro inquinamento marino.

Oceani sani sostenere il benessere umano in una miriade di modi.Ci aspettiamo che questa ricerca supporterà il processo decisionale basato sull’evidenza e contribuirà a rendere la gestione degli oceani più equa, efficace e sostenibile.

Fernando Paolo, ingegnere senior di machine learning presso Global Fishing Watch;David Kroodsma, direttore della ricerca e dell'innovazione presso Global Fishing Watch;e Patrick Halpin, professore di ecologia geospaziale marina alla Duke University, hanno contribuito a questo articolo.