土著民如何赢得与猪猪的赛跑？

翻译 / 谌、瑞姣

编辑 / 谌

本文翻译自Indigenous knowledge and AI help protect baby turtles from predators on Australia’s remote Cape York，发布于2021年2月17日，原文作者Geoff Spencer。

季风性降雨涤荡过澳大利亚北部热带地区后，那里居民的生活才得以悠然。当地人把年末的降水称为“大湿 (big wet)”，盼望着它的到来能在炎炎酷暑中给人们带来一丝喘息。

滂沱大雨急剧地改变着当地壮阔的地貌。在雨霁天晴后的数月里，大片土地仍将维持被洪水和淤泥割裂的状况。在此期间，陆地穿行变得十分困难，有时甚至寸步难行。

雨季过后，地表维持数月泥泞的状态

图源：APN Cape York archive

一场人与猪的赛跑

约克角半岛西岸上这场持续数月的地形割裂，为小小居民——濒危小海龟的生存带来了巨大的困难。除非土著巡护员能及时发现这些小海龟并提供保护，否则它们很容易被野化的家猪捕食，每年有成千上万的小海龟就这样死在了见到大海之前。现在，由当地土著居民和科学家们组成的联盟正努力探索一种结合航空调查、人工智能、云端技术和传统知识的一体化方法，力争在猪群抵达前锁定海龟巢穴。

在这场竞争中，巡护员们采用的近乎实时定位数据能够使他们更快接近巢穴和成千上万刚孵化出的小海龟并为它们提供保护。如此一来，整个海龟家族有望在数年内实现数量回升。

偏远的约克角半岛位于澳大利亚最东北端

图源：Shutterstock

世界上仅有7种海龟，皆面临着人类活动、环境变化和捕食者的威胁。有3种海龟在约克角西岸的海滩繁殖——玳瑁（Eretmochelys imbricata）、平背龟（Natator depressus）和太平洋丽龟（Lepidochelys olivacea）。

全球11个濒危海龟种群分布 / 图源 [1]

科学研究、管理方法和科学技术在澳大利亚的发展有望为世界各地海龟繁殖地的保育提供经验。来自澳大利亚国家科学机构联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的Justin Perry表示技术的发展大大提高了巡护人员的工作效率，“通常需要历时个月的地面监测工作在直升机或无人机的帮助下能够缩短到2小时。”

当雌性成年海龟从卡彭塔里亚海湾温暖的海水中离开，蹒跚至约克角的海滩上时，海龟的生活史就从这里开始了。雌海龟用鳍足在沙丘或滩涂上挖掘出一个个巢穴，在巢穴中产下百来枚卵后，用沙子掩埋后，便缓缓爬离，消失于海岸线。

在没有干扰的情况下，这些卵将孵化成小海龟。7周后，小海龟们便会从沙堆中探出脑袋，缓慢而艰险地穿越沙滩回归海洋。

但大自然早已为小海龟们设置了重重障碍。

一只濒危的太平洋丽龟小海龟正努力向大海游去

图源：APN Cape York archive

一旦入海，大自然有数百种方式夺走小海龟的生命。让海龟种族得以延续的方式，就是想法设法孵化更多的后代，这样才有更大的机会见证它们中的少数长大成“龟”。成长的过程是漫长的，在某些海龟物种中个体需要发育近年才拥有繁殖能力。这也是海龟母亲们在产卵数量上煞费苦心的原因。保护巢穴，让小海龟安然孵化的重要性也不言而喻。

海龟卵在雌龟结束生产后的最初几天里往往非常容易受到攻击。因为捕食者们可以通过海龟母亲游回海洋前在沙滩上留下的痕迹和新鲜海龟蛋散发的强烈气味轻而易举地锁定巢穴。

一位产完卵的海龟妈妈返回海洋前

在沙滩上留下新鲜的痕迹

图源：APN Cape York archive

这也意味着研究人员和土著巡护员需要尽快地搜寻、研究和保护这些龟巢。但这说起来容易做起来难。

雨季连绵降水过后，即便马力强劲的越野车也可能在泥泞的灌丛或湿软的沙地里遭遇陷车。翻涌的溪流宽阔危险而难以逾越，鳄鱼埋伏其中伺机而动。因此巡护员们往往需要花费长达数星期的时间寻找海龟的巢穴，而且他们常常迟来一步，大部分情况下猪群或其他捕食者早已捷足先登，将巢穴洗劫一空。

“天眼”的力量

但情况正在改善。在微软的帮助下，研究人员和当地社区现在可以在鸟瞰地面正在发生的一切远程监测巢穴和捕食者。

配备在无人机或直升机上的照相机可以拍摄滩涂上海龟和捕食者活动的轨迹。机器学习、人工智能和云端计算将对这数千张影像进行处理和分析。

几十只海龟宝宝从沙滩上破壳而出，

它们之中仅有少数可以存活至成年

图源：APN Cape York archive

在精准的实时定位和轨迹信息的帮助下，土著巡护员可以迅速行动起来。他们用笼子罩起巢穴，并在外围架设网和围篱，保证这些防护措施足以牢固、可防范捕食者、且拥有足够的间隙让孵化出的小海龟爬离巢穴。有时人们也会通过猎杀手段控制捕食者的数量。

近千年来，海龟和海龟蛋一直是当地土著居民可持续的传统食物来源。当地的澳洲野犬和澳洲巨蜥也是海龟巢的捕食者（即以海龟蛋为食），但它们产生的影响在自然条件下被认为是微不足道的。

目前对小海龟的生存产生严重威胁的是种群数量失控的外来野化家猪，它们是两个世纪以前欧洲殖民者登陆澳洲时带来的农场动物的野化后代。一旦被一只饥饿的猪发现了海龟巢的所在，那么这一巢的海龟蛋将全军覆没，孵化出小海龟的几率近乎为零。据土著巡护员和科学家描述，一只猪一晚上可洗劫数个海龟巢穴。

约克角游荡的野化猪群

正在威胁着海龟种群的生存/图源：Brian Ross

好消息是我们能够为此做些什么，

而且我们正在这么做。

—— CSIRO研究人员Justin Perry

世代的守护

主持这一拯救海龟项目的是由南方维克土著民运营的非盈利机构Aak Puul Ngantam (APN) Cape York。APN通过北澳大利亚环境资源中心获得了来自澳大利亚政府国家环境科学项目的支持，并联合CSIRO和微软团队共同开展项目。

南方维克人民自古生存在约克角一带。“Aak Puul Ngantam”在当地土语Wik-Mungkan中意为“我们祖先的祖先的领土”，描述了数千年来他们如何世代依赖和爱护这片祖先留下的土地。

自从2012年开始，APN Cape York和它的土著巡护队已和CSIRO的研究员们就文化和环境敏感的和可持续发展的议题开展合作。

Perry介绍目前的保护工作主要针对太平洋丽龟和平背龟进行。“我们最担忧的是太平洋丽龟。它们的巢穴非常浅，散布在开阔的滩涂上而非隐秘的沙丘植被中，很容易暴露。”

“这些猪们全都在破坏我们的沙滩，把我们的海龟巢穴和其他的一切翻了个底朝天，”在南部沙滩的镇上工作的土著巡护队员Dion Koomeeta抱怨道，“基本上所有的巢都被猪拱过。等我们到那儿的时候，已经不剩几颗蛋了。

我们借助科学的力量来保护海龟，让我们的下一代有机会认识到海龟长什么样。对于孩子们而言，了解巡护队员们的工作对他们有好处，将来他们长大了，一样也会为他们的下一代守护这片土地。

——土著巡护队员Dion Koomeeta

拥有传统智慧和坚定决心的巡护员们

在海龟保育中扮演着重要的角色

图源：Phil Schouteten

在支持当地可持续发展、自然资源、社区和经济的约克角自然资源管理部工作的Kerri Woodcock肯定了他们的工作，“如果没有这些巡护员的努力，这些海龟，尤其是太平洋丽龟将在未来不复存在。”

她还赞扬了传统社区在新技术的帮助下主持这项保护工作的举动。

“在40℃的高温下工作可不是什么好受的事情，有时为了掌握孵化速率和小海龟存活信息，他们还不得不动手翻开腥臭的海龟巢。”

土著智慧与人工智能的珠联璧合

“事实上，我们可以量化这项由土著民领导的濒危物种拯救计划带来的保护成效。”

在针对性管理目标捕食者之前，有一年，其中一片受监测的海滩上的巢穴都被摧毁了，海龟蛋大部分是被猪摧毁的，目前只有不足30%的巢会被猪捕食。但我们仍需要更多地了解海龟和捕食者的行为。

理想状况下，巡护员需要快速获取监测数据，以便在发现新的巢穴时他们可以迅速制定管理行动策略。

只要图片能够被快速解译，使用遥感技术开展远程地面调查就能解决所有问题。目前，人力解析图片尚需数小时。

为了加快影像解析速度，CSIRO找到微软，尝试使用机器学习和人工智能帮助从上万张图片中快速识别相关信息。

微软研究员着手将训练集图片上传至Azure云端。

他们接着开发了一系列辅助的图像分析算法，包括地形分类器和一个轨迹和捕食者检测算法。

两种算法在检测精确度上都展现了初步良好应用前景。在识别沙滩、灌丛和海洋地形上，地形分类器显现出逾90%的精确度。轨迹和捕食者检测算法正在通过4.5万张图像逐步提升检测性能。

该系统的数据输入十分简单。巡护员只需取出无人机或直升机上的相机存储卡，并将里面的内容上传至位于Azure云端的文件夹中。

一位土著巡护员正在调查

被野化家猪洗劫过的海龟巢里还剩些什么

图源：Brian Ross

人工智能等新兴技术

正在挽救濒危海龟上扮演重要角色。

图片上传后算法将自动开始分析，得到的结果被存储至一个由CSIRO和微软利用PowerBI共同开发的具有交互界面的数据库中，用以整合巡护员在地面观测的数据和航空图片分析结果。

直升机和无人机被用于执行航空图片拍摄任务，

监测巢穴状况和捕食者活动

图源：APN Cape York archive

这些整合的分析结果能帮助巡护员和科学家在特定的时间地点采取最佳的解决方案。

这些信息也可同步至当地土著社区，帮助居民们做出影响海龟种群生存和管理捕食者的决策。

“这项工作在每个繁殖季见证了万只小海龟游向大海。整个生态系统因此变得更加稳定，”Perry说到，“人工智能等新兴技术正在挽救濒危海龟上扮演重要角色。”

澳大利亚环境部的Sussan Ley对使用无人机和人工智能技术解决环境问题的做法表示认同。

“这大大地改变海龟保护行动。土著巡护员在澳大利亚偏远北部地区保护海龟巢，使其逃脱野化家猪之口，帮助了玳瑁平背龟和太平洋丽龟的幼龟从出生地前往海洋，”她说道。

Perry补充道，“监测流程自动化程度越高，巡护员们就越能将更多的精力投入在实际的管理工作当中。”监测的最终目的就是为了实现适应性管理。

“但我们过去往往在监测工作中耗费了过多的时间，因为实在是太困难了。这样一来有了新的技术，我们终于可以结束以往单纯记录巢的覆亡的监测状态了。”

科学家和土著民们希望

海龟种群能够得以恢复，并在未来不断壮大

图源：APN Cape York archive

科学家和土著民领袖都认为“如果我们能更有效率地开展监测，就可以在应对威胁因素上多下功夫。这是达成重要保护成果的关键，是为约克角海龟延续提供最佳机会的根本。”

图片来源：

[1]https://www.constantinealexander.net/2011/09/global-conservation-priorities-for-marine-turtles.html

原文链接：

https://news.microsoft.com/apac/features/indigenous-knowledge-and-ai-help-protect-baby-turtles-from-predators-on-australias-remote-cape-york/?ocid=lock

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