Att hitta ett sätt att effektivt skydda naturens alla arter kompliceras av det ökande mänskliga trycket på ekosystemen och den eskalerande klimatkrisen.
En begränsning för att skydda utrotningshotade arter är bristen på pengar till bevarandeprojekt. Därför har ett team forskare från Sverige, Schweiz och Storbritannien utvecklat en ny mjukvara för att avgöra var man mest effektivt kan etablera skyddade områden för att hindra att arter försvinner i en region eller ett land.
Forskarna arbetade fram det nya programmet CAPTAIN genom att stödja sig på biologi, miljöekonomi och datavetenskap.
– För att optimera programmet simulerar vi en artificiell värld som inkluderar många arter som utsätts för mänskligt tryck och klimatförändringar, säger beräkningsbiolog Daniele Silvestro vid Göteborgs universitet och universitetet i Fribourg i Schweiz, och huvudförfattare till den nya artikeln som publicerats i den ansedda tidskriften Nature Sustainability.
Mjukvaran CAPTAIN (for Conservation Area Prioritization Through Artificial Intelligence), samordnar biologisk mångfaldsdata, en budget avsatt för bevarande, mänskligt tryck och klimatförändringar.
– Vi låter algoritmen spela beslutsfattare, precis som i ett videospel, där belöningen är hur många arter som räddades från utrotning i slutet av spelet. Programmet spelar spelet många gånger, varefter det lär sig hur man bäst väljer vilka områden som ska skyddas i denna simulerade värld. Efter denna träningsfas är algoritmen redo att appliceras på verkliga data, säger Daniele Silvestro.
Överträffar bevarandepolicyer i verkligheten
Enligt forskarna överträffar de AI-optimerade modellerna alternativa bevarandepolicyer.
– Att helt enkelt skydda de mest artrika områdena eller den största omfattningen av areal, baserat på en begränsad budget, kommer att resultera i artförluster som kan förebyggas. AI-baserade lösningar kan istället utnyttja budgeten på bästa sätt för att minimera arternas utrotning, säger Daniele Silvestro.
– I verkligheten finns många hot mot, alltifrån städer, gruvor, skogsavverkning till klimatförändringar. Det gäller att förstå och följa upp förändringar i verkligheten och förstå både ekonomin och ekologin för att kunna optimera arbetet med skyddade områden, säger Thomas Sterner, professor i miljöekonomi vid Göteborgs universitet och en i forskningsteamet.
Regelbunden övervakning är avgörande. Med hjälp av det nya verktyget kan den biologiska mångfalden skyddas bäst när detaljerad kunskap om utbredningen av arter finns tillgänglig eller kan samlas in, antingen genom experter eller ny teknik som övervakning med drönare.
– Med tanke på att inte ett enda av de 20 internationella målen för biologisk mångfald som sattes upp för perioden 2010-2020 uppfylldes, så är det tydligt att vi måste ompröva hur vi gör effektiva bevarandestrategier, säger Alexandre Antonelli, professor vid Göteborgs universitet och forskningschef på de kungliga botaniska trädgårdarna Kew Gardens i Storbritannien.
– Vi tror att AI kan revolutionera artbevarandet i en snar framtid. Vårt verktyg kan redan nu hjälpa beslutsfattare och markägare att utnyttja tillgänglig data på bästa sätt och stoppa oåterkallelig förlust av biologisk mångfald, säger Alexandre Antonelli, som ledde projektet tillsammans med Daniele Silvestro.
Kontakt:
Daniele Silvestro (anknuten till Göteborgs universitet samt universitet i Schweiz, talar engelska), daniele.silvestro@unifr.ch, +41 26 300 88 57
Alexandre Antonelli, professor i biologisk mångfald vid Göteborgs universitet och vetenskapschef vid Kew Gardens i London (talar svenska). 0044-73 84 87 76 64, alexandre.antonelli@bioenv.gu.se
Thomas Sterner, professor i miljöekonomi vid Göteborgs universitet. 0046-708 163306, Thomas.sterner@gu.se
