Убийство китов на дорогах растет у берегов Калифорнии. Помочь в этом может новая система обнаружения.

Если проект, основанный на искусственном интеллекте, сможет заставить гигантские грузовые суда снизить скорость, возможно, погибнет меньше китов.

Отредактировано 2023-25-06
синий китХвост синего кита.

В июне прошлого года пять биологов, живущих и работающих в Национальном заказнике на островах Фараллон у побережья Северной Калифорнии, смотрели на океан с маяка и заметили вдалеке выхлопы синих китов. В течение часа они считали их и пришли к поразительному числу: 47. Это была самая большая концентрация этих массивных морских млекопитающих, зафиксированная в водах Калифорнии за последние 20 лет.

"Они были повсюду", - вспоминает Майк Джонс, один из тех биологов и научный сотрудник Point Blue Conservation Science. "Мы могли видеть их от острова до самого горизонта".

То, что сейчас так много китов разных видов пересекают калифорнийское побережье, является удивительной историей возвращения. После прекращения промышленного истребления китов в середине 1900-х годов ученые подсчитали, что почти 99 процентов синих китов на планете были полностью уничтожены. Горбачи и финвалы также понесли катастрофические потери. Сегодня синие киты и другие исчезающие виды, такие как финвалы и горбачи, восстанавливаются, но медленно.

Но хотя промышленный промысел китов прекратился в конце 1960-х годов (некоторые страны, такие как Япония и Норвегия, продолжают коммерческий промысел в небольших масштабах), эти млекопитающие по-прежнему часто гибнут при столкновении с крупными судами. Большинство контейнеровозов, доставляющих сегодня товары через океан, настолько велики, что даже столкновение с 50-тонным китом может остаться незамеченным. Удары судов остаются одной из основных причин гибели китов по всему миру, а в некоторых местах, например, в Калифорнии, их число растет.

По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований, 2018 и 2019 годы стали худшими в истории по количеству смертельных столкновений китов с кораблями у побережья Калифорнии, когда погиб 21 кит. Кроме того, по оценкам ученых, в результате столкновений судов у всего западного побережья США ежегодно погибает более 80 китов, находящихся под угрозой исчезновения. Исследователи утверждают, что истинное число погибших, скорее всего, гораздо больше, поскольку большинство китов, сбитых кораблями, опускаются на дно океана, а не выбрасываются на берег.

Количество столкновений с кораблями и смертей в Калифорнии встревожило представителей дикой природы, которые говорят, что если такое количество сохранится, то долгосрочное выживание этих исчезающих животных окажется под угрозой. Но есть и надежда: 17 сентября было объявлено о новом проекте, направленном на снижение числа столкновений судов и возможное привлечение судоходных компаний к ответственности за слишком быстрое вождение, в надежде на то, что удастся спасти больше китов.

Эта программа, получившая название "Китовая безопасность", использует трехсторонний подход для определения присутствия китов и судов в канале Санта-Барбара - ключевом проходе для судов, которые приходят и уходят из портов Лонг-Бич и Лос-Анджелес, двух самых загруженных портов страны по объему контейнеров.

синий китПо данным NOAA, 2018 и 2019 годы стали худшими в истории по количеству смертельных столкновений китов с кораблями у побережья Калифорнии: погиб 21 кит. Флип Никлин

Запущенный 16 сентября проект Whale Safe является результатом сотрудничества между Benioff Ocean Initiative и несколькими американскими университетами и океанографическими организациями, включая Океанографический институт Вудс-Хоул, Институт океанографии Скриппса, Калифорнийский университет Санта-Барбары, Университет Вашингтона и другие.

"Цель программы Whale Safe - не просто обнаружить китов, а попытаться изменить и решить проблему столкновения судов с китами", - говорит Дуглас Макколи, морской эколог из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и директор Benioff Ocean Initiative, который руководит программой Whale Safe.

Вот как это работает: Акустический приемник, прикрепленный к одному бую, пришвартованному в канале Санта-Барбара, постоянно прослушивает вокальные сигналы китов. Компьютер, установленный на буе в море, с помощью алгоритма автоматического обнаружения, использующего возможности искусственного интеллекта, в режиме реального времени идентифицирует воющих синих, горбатых и финвалов. Результаты отправляются с буя через спутник исследователям, которые подтверждают звуки и сопоставляют их с визуальными наблюдениями ученых и лодок для наблюдения за китами в этом районе. Эта информация накладывается на статистическую модель, разработанную специалистами по обработке данных, которая показывает вероятность появления китов в данном районе, исходя из условий окружающей среды в режиме реального времени.

Алгоритм идентификации китов был разработан учеными из Техасского университета A&M в Галвестоне и Океанографического института Вудс-Хоул на основе более чем 4500 записей звуков синих и плавниковых китов, сделанных с помощью подводных микрофонов в более чем десятке мест в течение 14 лет. Полученная библиотека звуков китов сопоставляется со звуками, доносящимися из канала, что позволяет системе идентифицировать новые звуки китов, сигнализирующие о присутствии китов в канале.

"Проект Whale Safe - первый в своем роде, поскольку он объединяет акустическую модель и данные о среде обитания, чтобы дать нам целостную картину того, что происходит с присутствием китов в канале Санта-Барбара", - говорит Морган Висалли, ученый из Benioff Ocean Initiative (BOI) и руководитель проекта Whale Safe.

грузовое судно китыОграничение скорости для грузовых судов является добровольным. NOAA / CINMS

Система также контролирует скорость судов в канале, где в 2007 году было введено добровольное ограничение скорости в 10 узлов (11,5 миль в час) на шесть месяцев в году после гибели пяти синих китов, обнаруженных в канале Санта-Барбара, все из которых, как было установлено, были вызваны ударами судов. Исследования показывают, что снижение скорости судов может уменьшить количество смертельных столкновений на 80-90%, однако, по данным исследователей, суда в канале часто превышают добровольный лимит, иногда удваивая его. В 2019 году более половины транзитов судов в канале превышали 10 узлов, сообщает Whale Safe.

"Мы надеемся, что уровень сотрудничества повысится", - говорит Шон Хастингс, координатор по защите ресурсов Национального морского заповедника островов Чаннел. "Все заинтересованы в том, чтобы эти добровольные программы работали".

Заставить суда снизить скорость - одна из главных целей проекта. Поскольку ограничения скорости являются добровольными и многие судоходные компании их игнорируют, программа "Безопасность китов" объединяет данные Автоматической идентификационной системы (АИС), системы GPS-слежения, которую крупные суда используют для навигации и избежания столкновений. Международная морская организация требует от судов использовать АИС, постоянно передавая данные о своей идентификации, местоположении и скорости. Скорость судов, проходящих через 120-мильный канал Санта-Барбары, будет фиксироваться и размещаться на сайте "Китовая безопасность".

Данные о присутствии китов будут также предоставляться самим судоходным компаниям. Когда судно приближается к каналу Санта-Барбара или если оно планирует это сделать в ближайшем будущем, экипаж может зайти на веб-сайт Whale Safe или выбрать ежедневное текстовое оповещение о присутствии китов и соответствующим образом изменить скорость судна. Вопрос о том, сделают они это или нет, остается открытым, поскольку система только что запущена, но Макколи говорит, что он вел переговоры с несколькими крупными судоходными компаниями, и он оптимистичен, что некоторые из них воспользуются данными, предоставляемыми системой практически в режиме реального времени, чтобы сообщить им, когда следует снизить скорость.

"Это фактически мигающая лампочка на знаке перед школами, говорящая: "Притормозите, присутствуют дети", - говорит МакКоули.

синий китБольшинство контейнеровозов сегодня настолько велики, что даже столкновение с 50-тонным китом может остаться незамеченным. Крейг Хейслип

Но есть причины, по которым эти гигантские суда не хотят снижать скорость. Как правило, суда должны находиться в порту в определенное время, и пропуск времени в порту может стоить очень дорого. Дальнобойщикам нужно платить за ожидание. Буксиры зарезервированы. Как и в аэропортах, причалы используются несколькими судами, и опоздание одного судна может привести к большим задержкам в системе. Некоторые эксперты в области морских перевозок говорят, что опоздание в порт не стоит таких затрат.

"Все упирается в деньги", - говорит Джефф Коуэн, бывший президент Совета американских судоводителей. "Это длинная цепочка, и в нее вовлечены большие деньги. Даже небольшое изменение может вызвать резонанс".

На пути могут встать и другие логистические проблемы. "Есть суда, у которых просто нет возможности соблюдать требования и при этом выдерживать требуемый график", - сказал Джон Бердж, вице-президент Тихоокеанской ассоциации торгового судоходства, организации морской промышленности.

Whale Safe также использует данные АИС для составления "отчетных карточек" судоходных компаний, в которых собраны данные о соблюдении 10-узлового добровольного ограничения скорости с течением времени. Отчетные карты, в которых выставляются оценки от A до F, публикуются на сайте Whale Safe в надежде, что журналисты, исследователи и широкая общественность выявят компании, плохо соблюдающие скоростной режим, и, возможно, публично выступят против них, чтобы заставить их снизить скорость.

"Меньше всего кому-то хочется, чтобы кит драпировался на носу судна. Это очень плохо для пиара", - говорит Киплинг Луттит, исполнительный директор Marine Exchange of Southern California, группы судоходной промышленности.

В настоящее время, на 2020 год, из 149 отчетов, в которых оценивается сотрудничество с добровольными ограничениями скорости NOAA в канале Санта-Барбара, 37 компаний получили оценку F, что означает, что они соблюдают добровольные ограничения скорости менее 20% времени. Штаб-квартиры большинства из перечисленных компаний находятся в Азии, но несколько компаний являются американскими. Polar Tankers, Inc., американский оператор танкеров на западном побережье США, получил оценку A с рейтингом сотрудничества 95,4 процента, в то время как компания Matson из Гонолулу получила оценку F. Согласно данным, использованным организацией Whale Safe, 48 процентов судов компании Matson проходили через канал со скоростью более 15 узлов в час, а уровень сотрудничества составил 16,5 процента.

В ответ на письмо Popular Science с просьбой прокомментировать низкую оценку, представитель компании Matson подчеркнул "основную миссию" компании - обслуживание рынков в Тихоокеанском регионе "точно в срок", отметив далее, что "вся наша операционная структура построена вокруг своевременности и надежности расписания и зависит от них".

МакКоули из Whale Safe также говорит, что планируется выявлять клиентов наиболее вопиющих нарушителей, включая крупные американские розничные корпорации, такие как Wal-Mart, которые зависят от международных перевозок для доставки своих товаров на рынок. Однако за последние два десятилетия многие крупные корпорации наняли сотрудников по устойчивому развитию, в обязанности которых входит контроль за соблюдением компанией экологического законодательства и прав человека по всей цепочке поставок. Немногие корпорации хотят, чтобы их считали безответственными игроками, когда речь идет о таких насущных глобальных проблемах, как изменение климата или рабский труд. МакКоули хочет добавить к этому списку китов.

"Не все знают, что основной причиной смерти китов является то, что их сбивают корабли, и что убийство на дороге в море - это нечто", - говорит он. Если мы хотим, чтобы компании розничной торговли отнеслись к этому серьезно, мы должны донести до общественности сообщение: "Ваша компания безопасна для китов или нет?".

Однако некоторые ученые скептически относятся к тому, что программа "Китовая безопасность" в ее нынешнем виде будет иметь большую ценность или повлияет на изменения. Имея всего один акустический приемник, невозможно определить количество китов, издающих вокал, или точно определить их местоположение в канале.

"Мы обнаружили, что не всегда есть хорошее соответствие между акустическими обнаружениями и присутствием больших кормовых концентраций китов", - говорит Джон Каламбокидис, исследователь китов и основатель Cascadia Research Collective, который изучает китов на Западном побережье. Может быть много китов, но мало звуков, или, наоборот, один кит издает много звуков". Во-вторых, детектор просто сообщает, что в районе канала Санта-Барбара находится кит, а не то, что он действительно находится на судоходной трассе или рядом с ней".

Другие природоохранные организации не ждут сотрудничества с промышленностью. Центр биологического разнообразия (ЦБР), природоохранная группа, стоявшая за попыткой введения в 2007 году добровольного 10-узлового ограничения скорости в канале, заявила, что готовит новый иск в соответствии с Законом об исчезающих видах, требуя обязательного ограничения скорости в канале.

"Научные данные последних нескольких лет показывают, что проблема серьезнее, чем мы думали даже десять лет назад, особенно для синих китов", - говорит Брайан Сеги, старший юрист КБР. "В конце концов, добровольные ограничения привели к тому, что мизерное количество судов снизило скорость. Мы очень сильно чувствуем, что необходимо обязательное ограничение скорости, и считаем, что это очень маленькая просьба".