Mašinsko učenje bi moglo pomoći naučnicima da shvate zašto ptice jedu plastiku

Mašinsko učenje bi moglo pomoći naučnicima da shvate zašto ptice jedu plastiku

Morske ptice u Tihom okeanu jedu plastiku i hrane njome svoje piliće. Ali znamo dragoceno malo o tome zašto ptice to rade.

Pravilnom klasifikacijom delova plastike uklonjenih iz stomaka ovih ptica, istraživači se nadaju da će moći da vide bilo kakve trendove koji bi mogli da ukažu na odgovor.

Na zabačenom ostrvu Lord Hau, gnezdeće se gnezdeće pseće striželice se hrane toksičnom ishranom.

Dok odrasli lete preko otvorenog okeana u potrazi za ribom i lignjama, umesto toga se hrane komadićima obilne plastike koja pluta na površini vode. Odrasli zatim ovu plastiku vraćaju u svoja gnezda i hrane je svojim pilićima koji rastu.

Ova ishrana od plastike može da ubije piliće, jer materijal izvlači hemikalije u njihova tela, izaziva unutrašnje ožiljke i jednostavno sprečava ptice da jedu pravu hranu. Ali tačni razlozi zašto odrasli uopšte jedu plastiku još uvek nisu sasvim razumljivi.

Jedna od poteškoća je u tome što je analiza vrsta, boja i oblika plastike koju jedu ptice istorijski veoma subjektivna, varirajući od istraživača do istraživača i od studije do proučavanja. Ovo je ograničilo mogućnost da se sagledaju potencijalni trendovi koji bi mogli da daju odgovore na ova pitanja.

Dr Džobi Razzel Holis je istraživač u Prirodnjačkom muzeju koji je razvijao način da standardizuje procenu zagađenja plastikom poput onog koji se nalazi u stomaku strižnjaka. On ima novi alat za mašinsko učenje koji će automatski meriti ne samo koliko je komada prisutno, već i njihov oblik, boju i veličinu.

„Znamo da morske ptice, kao što je strižnjak sa mesnatim nogama, kao i morske kornjače, jedu plastiku jer je pogrešno smatraju hranom“, kaže Džobi. „A jedno od pitanja na koje nismo uspeli da odgovorimo na adekvatan način za ove vrste je šta zbog plastike čini da izgleda tako privlačno.

„Da li ciljaju na određene boje ili se radi samo o tome koliko je vidljivo u okeanu? To bi pokrenulo pitanja o stilu i strategijama traženja hrane. Ali bi nam takođe moglo dati način da razumemo da li ciljaju na određene vrste plastike zasnovane na na izgled, tako da bismo znali da su to vrste plastike koje treba da pokušamo da uklonimo iz okeana što je pre moguće.“

Rad će uskoro biti objavljen u časopisu Metode u ekologiji i evoluciji, ali je već dostupan na internetu.

Uprkos sve većem priznavanju uticaja plastičnog zagađenja na svet prirode, malo je dokaza koji pokazuju da se problem smanjuje.

Globalna proizvodnja ovog materijala nastavlja da raste iz godine u godinu, dok količina plastike koja pronalazi put u okeane takođe traje. Neke procene govore da do 20 miliona novih komada plastike uđe u okean svakog dana.

Ovo zagađenje ne nestaje, već se fragmentira i raspada na sve manje komade sa različitim uticajima na morsko okruženje. Mikroplastiku jede plankton i prolazi kroz lanac ishrane, dok veće komade često jedu ptice, kornjače, ribe i kitovi.

Iako ovo nije dobro za zdravlje ovih životinja, ono što je manje jasno je kako to zapravo utiče na ove vrste. Na primer, nije tako jednostavno reći da što više plastike životinja jede, to je niža stopa njenog preživljavanja.

„Nejasno je da masa plastike nanosi najveću štetu“, objašnjava Džobi. „Prethodne studije nisu pokazale statistički značajan odnos između količine plastike koja se pojede i štete koju ona nanosi pticama.

„Verovatnije je da to zavisi i od hemijskog sastava, ili čak od veličine i oblika.

Problem dolazi kada su ljudi pokušali da izmere ove karakteristike. Neko ko pogleda komad prljavo-bele plastike mogao bi, na primer, reći da je različito beo, siv ili bež. Izuzetno je teško znati da li ljudi opisuju boje na isti način, jednostavno je previše subjektivno.

Ali čak i kada je reč o osnovnim aspektima za koje bismo mogli da smatramo da su objektivni, kao što je broj komada plastike koji su izvučeni od ptice, može doći do nedoslednosti. Kada broje stotine sitnih komada, ljudi uvek greše i može potrajati mnogo vremena da se izmeri i izračuna veličina i oblik svakog komada.

Ovo je ono što je Džobi nameravao da standardizuje. Postavljajući komade plastike iz stomaka ptica i fotografišući ih pomoću kartice za korekciju boja, Džobi je bio u mogućnosti da koristi mašinsko učenje i obradu slika da stvori automatizovani sistem za brojanje i kategorizaciju krhotina. Ovo mu je omogućilo ne samo da obradi stotine slika koje sadrže hiljade delova plastike za manje od deset minuta, već to uradi na način koji se može replicirati bilo gde u svetu.

„Ovaj proces — za koji sam kod učinio javno dostupnim kao deo objavljivanja rada — može se primeniti na bilo koju fotografiju koja je snimljena pod relativno sličnim uslovima“, kaže Džobi. „Dakle, trebalo bi da obezbedi način za druge istraživače da pribave iste vrste podataka i na dosledan način između istraživača i grupa.“

Rezultati pilot studije su već pokazali da postoje promene u sastavu plastike koju iz godine u godinu jedu mesnonoge strižene vode. Iako još nema dovoljno podataka da bi se otkrilo šta bi moglo stajati iza ove promene, nadamo se da će tokom narednih nekoliko godina naučnici biti na mnogo boljem mestu da uoče i analiziraju ove promene.

„Nadamo se da će ovo značajno povećati našu sposobnost da pratimo svojstva ovih objekata u budućnosti“, kaže Džobi, „i da će to učiniti bržim i pouzdanijim kako bismo bolje razumeli šta se dešava sa plastikom u okeanu.“