Das Wissen über unsere Meere und Ozeane ist immer noch erschreckend gering. Bis ins 19. Jahrhundert hinein galten die Tiefen des größten Lebensraums der Erde als nicht sehr interessant: zu kalt, zu dunkel und zu viel Druck, um Lebewesen zu beherbergen – so die Annahme. Obwohl man sich mittlerweile von der Vorstellung der leeren, unbelebten Tiefsee abgewandt hat, sind noch immer etwa 95 Prozent der Begebenheiten der Meeresböden nahezu unbekannt. Während Veränderungen der Erdoberfläche mit Satelliten dokumentiert werden können, wird eine solche Technik für Meeresböden bisher nicht verbreitet genutzt. Zwei Drittel des blauen Planeten sind von Wasser bedeckt – Grund genug also, besser über diesen Teil der Erde Bescheid zu wissen. Deshalb arbeitet eine Ausgründung des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie (MPI-MM) an einer Technologie zur Umweltüberwachung unserer Meere.
Begonnen hat alles mit dem HyperDriver, einem optischen Sensor, der eine Vielzahl von Wellenlängen gleichzeitig überwachen kann. Ähnlich wie bei der Fernerkundung der Erde durch Satelliten wird auch hier hyperspektrale Bildgebung genutzt. Das kann zum Beispiel beim Monitoring von Korallenriffen Anwendung finden. Um das System im Wasser zu nutzen, wurde eine kleine Plattform mit verschiedenen Kameras und Auftriebskörpern ausgestattet. Der Sensor nimmt die verschiedenen Wellenlängen wahr und kann so den Zustand des Riffs registrieren. Eine Bilderkennung und eine selbstlernende Software werten die Daten dann aus. Der HyperDriver ist kompakt genug, um von einer einzelnen tauchenden Person bedient zu werden. Etwa 40 Quadratmeter Umgebungsfläche pro Minute können so erfasst und kartografiert werden.
Das Startup PlanBlue hat sich gegründet, um die Technologie kommerziell anbieten zu können. Nach Unternehmensangaben zeigen Universitäten, Forschungseinrichtungen undBehörden, am meisten aber Privatwirtschaft und Umweltorganisationen zeigen Interesse an der Technologie. Dabei betont das Unternehmen, dass die Technologie nicht für die Ausbeutung der Meere zur Verfügung steht. Vielmehr sollen die Probleme unserer Ozeane (z.B. Verschmutzung durch Plastikmüll) sichtbar gemacht und quantifiziert werden. Damit soll eine effektive Sensibilisierung der Öffentlichkeit ermöglicht, Handlungsaufforderungen unterstützt und Entscheidungsträgern bei der besseren Strategieentwicklung geholfen werden.
Warum ist das wichtig?
Veränderungen von Meeresböden werden momentan nur in aufwendiger, zeit- und kostenintensiver Arbeit meist von Forschenden und Umweltorganisationen vorgenommen, um auf Veränderungen aufmerksam zu machen. Dabei sind gesunde Meeresböden ausschlaggebend für gesunde Ozeane und gesunde Ozeane wiederum wichtig für das Leben auf der Erde. Eine standardisierte, automatisierte Kartografierung der Meeresböden bedeutet eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis für weitere Forschung. Außerdem werden sehr viele Daten gesammelt, die durch Künstliche Intelligenz je nach Bedarf ausgewertet werden können. Vor allem menschliche Einflüsse haben enorme Auswirkungen auf Ökosysteme – so auch auf Meere – und die Veränderungen finden immer schneller statt. Der Klimawandel zum Beispiel lässt die Temperaturen der Meere ansteigen. Dies wiederum wirkt sich auf Korallenriffe aus, die die erhöhten Temperaturen nicht vertragen, was zum Absterben der Korallen führt.
Solche Auswertungen sind jedoch nur ein mögliches Anwendungsgebiet für Big Data und Künstliche Intelligenz im Zusammenhang mit der Erfassung von Meeresböden. Auch für die Bekämpfung der Plastikflut in den Meeren sind weitere Informationen nötig. Die Autoren des Plastikatlases geben an, dass nur 0,5 Prozent des Plastiks in den Weltmeeren auf der Oberfläche treibt. 33,7 Prozent der 86 Millionen Tonnen des Plastikmülls, die ihren Weg schätzungsweise schon in den Meere gefunden haben, befinden sich an Küsten und am Meeresboden. Das entspricht 29 Millionen Tonnen Plastikmüll, der zunächst nicht sichtbar ist. Die Anwendungsmöglichkeiten sind also vielfältig und lassen hoffen, dass bald mehr über die weißen Flecken der maritimen Karten bekannt ist.
Wie kann KI im Umwelt- und Klimaschutz wirkungsvoll eingesetzt werden? Welche spannenden Projekte gibt es? Was sind die sozial-ökologischen Risiken der Technologie und wie sehen Löungen aus? Antworten und konkrete Handlungsempfehlungen geben wir in unserem Greenbook(1) „KI und Nachhaltigkeit – Können wir mit Rechenleistung den Planeten retten?“.
