Usamos IA e imagens de satélite para mapear atividades oceânicas que ocorrem fora da vista, incluindo pesca, transporte marítimo e desenvolvimento de energia.

Os seres humanos estão a correr para aproveitar o vasto potencial do oceano para impulsionar o crescimento económico global.Em todo o mundo, as indústrias baseadas nos oceanos, como a pesca, o transporte marítimo e a produção de energia, geram pelo menos US$ 1,5 trilhão na actividade económica todos os anos e apoiar 31 milhões de empregos.Este valor foi aumentando exponencialmente nos últimos 50 anos e deverá duplicar até 2030.

A transparência na monitorização desta “aceleração azul” é crucial para evitar degradação ambiental, superexploração das pescas e dos recursos marinhos, e comportamento ilegal como a pesca ilegal e o tráfico de seres humanos.A informação aberta também tornará os países mais capazes de gerir eficazmente os recursos oceânicos vitais.Mas o tamanho do oceano tornou impraticável o acompanhamento das atividades industriais em larga escala – até agora.

Um estudo recentemente publicado na revista Nature combina imagens de satélite, dados de GPS de embarcações e inteligência artificial para revelar atividades industriais humanas através do oceano durante um período de cinco anos.Pesquisadores em Observação Global de Pesca, uma organização sem fins lucrativos dedicada a promover a governação dos oceanos através do aumento da transparência da actividade humana no mar, liderou este estudo, em colaboração com meu e nossos colegas da Duke University, Universidade da Califórnia, Santa Bárbara e SkyTruth.

Descobrimos que uma quantidade notável de actividade ocorre fora dos sistemas de monitorização pública.O nosso novo mapa e dados fornecem a imagem pública mais abrangente disponível sobre as utilizações industriais do oceano.

Operando no escuro

Nossa pesquisa baseia-se na tecnologia existente para fornecer um quadro muito mais completo do que o disponível até agora.

Por exemplo, muitas embarcações possuem um dispositivo denominado sistema de identificação automática, ou AIS, que transmite automaticamente a identidade, posição, rumo e velocidade da embarcação.Esses dispositivos comunicar-se com outros dispositivos AIS próximos para melhorar a consciência situacional e reduzir as chances de colisões de navios no mar.Eles também transmitem para transponders e satélites baseados em terra, que podem ser usados ​​para monitorar o tráfego de navios e a atividade pesqueira.

No entanto, os sistemas AIS têm pontos cegos.Nem todas as embarcações são obrigadas a utilizá-los, certas regiões têm má recepção AIS e as embarcações envolvidas em actividades ilegais podem desativar dispositivos AIS ou adulterar transmissões de localização.Para evitar estes problemas, alguns governos exigem que os navios de pesca utilizem sistemas proprietários de monitorização de navios, mas os dados de localização dos navios associados são geralmente confidenciais.

Algumas estruturas offshore, como plataformas petrolíferas e turbinas eólicas, também use AIS para orientar embarcações de serviço, monitorar o tráfego de embarcações próximas e melhorar a segurança da navegação.No entanto, os dados de localização de estruturas offshore são muitas vezes incompletos, desatualizados ou mantidos confidenciais por razões burocráticas ou comerciais.

Iluminando a atividade no mar

Preenchemos estas lacunas utilizando modelos de inteligência artificial para identificar navios de pesca, navios não pesqueiros e infra-estruturas fixas em 2 milhões de gigabytes de dados baseados em satélite. imagens de radar e imagens ópticas tiradas através do oceano entre 2017 e 2021.Também comparamos estes resultados com 53 mil milhões de relatórios de posição de embarcações AIS para determinar quais embarcações eram publicamente rastreáveis ​​no momento da imagem.

Notavelmente, descobrimos que cerca de 75% dos navios de pesca que detectámos não constavam dos sistemas públicos de monitorização AIS, com grande parte dessa actividade a ocorrer em torno de África e do Sul da Ásia.Estas embarcações anteriormente invisíveis mudaram radicalmente o nosso conhecimento sobre a escala, o âmbito e a localização da actividade pesqueira.

Por exemplo, os dados públicos do AIS sugerem erradamente que a Ásia e a Europa têm quantidades comparáveis ​​de pesca dentro das suas fronteiras.Nosso mapeamento revela que a Ásia domina:Por cada 10 navios de pesca que encontrámos na água, sete estavam na Ásia e apenas um estava na Europa.Da mesma forma, os dados do AIS mostram cerca de 10 vezes mais pesca no lado europeu do Mediterrâneo em comparação com o lado africano – mas o nosso mapa mostra que a actividade de pesca é aproximadamente igual nas duas áreas.

Para outras embarcações, que estão principalmente relacionadas com transportes e energia, cerca de 25% estavam ausentes dos sistemas públicos de monitorização AIS.Muitas embarcações desaparecidas estavam em locais com má recepção AIS, por isso é possível que tenham transmitido as suas localizações, mas os satélites não captaram a transmissão.

Identificámos também cerca de 28 000 estruturas offshore – principalmente plataformas petrolíferas e turbinas eólicas, mas também cais, pontes, linhas eléctricas, explorações aquícolas e outras estruturas feitas pelo homem.A infra-estrutura petrolífera offshore cresceu modestamente ao longo do período de cinco anos, enquanto o número de turbinas eólicas mais do que duplicou a nível mundial, com o desenvolvimento confinado principalmente ao norte da Europa e à China.Estimamos que o número de turbinas eólicas no oceano provavelmente ultrapassou o número de estruturas petrolíferas até ao final de 2020.

Apoiando esforços do mundo real

Esses dados estão disponíveis gratuitamente através do Global Fishing Watch portal de dados e será mantido, atualizado e ampliado ao longo do tempo.Prevemos diversas áreas onde a informação será mais útil para a monitorização no terreno:

– Pesca em regiões com poucos dados:Os sistemas de monitoramento de bordo são muito caros para serem implantados amplamente em muitos lugares.Os gestores das pescas nos países em desenvolvimento podem utilizar os nossos dados para monitorizar a pressão sobre as unidades populacionais locais.

– Pesca ilegal, não declarada e não regulamentada:Os navios de pesca industrial por vezes operam em locais onde não deveriam estar, como pesqueiros de pequena escala e tradicionais e áreas marinhas protegidas.Nossos dados podem ajudar as agências de fiscalização a identificar atividades ilegais e direcionar esforços de patrulha.

– Comércio que quebra sanções:Os nossos dados podem lançar luz sobre atividades marítimas que podem violar sanções económicas internacionais.Por exemplo, Sanções das Nações Unidas proibir a Coreia do Norte de exportar produtos do mar ou de vender os seus direitos de pesca a outros países.Trabalho anterior encontraram mais de 900 navios de pesca não revelados de origem chinesa nas águas orientais da Coreia do Norte, em violação das Nações Unidassanções.

Descobrimos que nas águas ocidentais da Coreia do Norte havia muito mais pesca não revelada, provavelmente também de origem estrangeira.Esta actividade anteriormente não mapeada atingiu o seu pico todos os anos em Maio, quando a China proíbe a pesca nas suas próprias águas, e caiu abruptamente em 2020, quando a Coreia do Norte fechou as suas fronteiras devido à pandemia da COVID-19.

– Mitigação e adaptação às alterações climáticas:Os nossos dados podem ajudar a quantificar a escala das emissões de gases com efeito de estufa provenientes do tráfego de navios e do desenvolvimento energético offshore.Esta informação é importante para fazer cumprir os programas de mitigação das alterações climáticas, como o da União Europeia regime de comércio de emissões.

– Impactos energéticos offshore:O nosso mapa mostra não só onde está a acontecer o desenvolvimento energético offshore, mas também como o tráfego de navios interage com as turbinas eólicas e as plataformas de petróleo e gás.Esta informação pode esclarecer a pegada ambiental da construção, manutenção e utilização destas estruturas.Também pode ajudar a identificar fontes de derramamentos de óleo e outras poluições marinhas.

Oceanos saudáveis sustentam o bem-estar humano de inúmeras maneiras.Esperamos que esta investigação apoie a tomada de decisões baseada em evidências e ajude a tornar a gestão dos oceanos mais justa, eficaz e sustentável.

Fernando Paolo, engenheiro sênior de aprendizado de máquina da Global Fishing Watch;David Kroodsma, diretor de pesquisa e inovação da Global Fishing Watch;e Patrick Halpin, professor de Ecologia Geoespacial Marinha na Duke University, contribuíram para este artigo.