Projekt treibt Schutz von Atlantik-Korallen voran

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In dem Projekt werden Bilder von Kaltwasserkorallen aus dem Atlantik ausgewertet. | Quelle: NERC funded Deep Links project | Copyright: NERC funded Deep Links project, University of Plymouth, UK | Download

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Prof. Dr. Tim Wilhelm Nattkemper leitet die Arbeitsgruppe Biodata Mining in Bielefeld. | Quelle: S. Freitag | Copyright: Universität Bielefeld | Download

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„Wir entwickeln KI-Methoden, die große Mengen an Meeresbildern automatisch auswerten und Korallenstrukturen zuverlässig erkennen“, sagt Prof. Dr.-Ing. Tim W. Nattkemper von der Technischen Fakultät der Universität Bielefeld. „So können wir bislang ungenutzte Bildarchive systematisch analysieren und neues Wissen über bedrohte Lebensräume gewinnen.“

Kaltwasserkorallen leben in mehreren hundert bis tausend Metern Tiefe. Anders als tropische Korallen benötigen sie kein Sonnenlicht. Sie bilden komplexe Lebensräume für zahlreiche Arten, sind jedoch durch Fischerei, Tiefseebergbau und den Klimawandel zunehmend gefährdet. Während der Nordatlantik vergleichsweise gut untersucht ist, fehlen für den Zentral- und Südatlantik bislang umfassende Daten.

KI schließt Datenlücken im Atlantik
Hier liegt auch die Relevanz des Projekts. Die Forschenden bündeln vorhandene, bislang nicht vollständig ausgewertete Bilddaten – unter anderem vor Westafrika – und ergänzen sie durch neue Aufnahmen, etwa vor Brasilien. Auf dieser Basis erstellen sie einen standardisierten Datensatz zur Verbreitung und Dichte von Korallen.

Diese Daten nutzt das Team, um Modelle des maschinellen Lernens zu trainieren. Maschinelles Lernen ist ein Teilgebiet der KI, bei dem Algorithmen aus Beispieldaten Muster erkennen und Vorhersagen treffen. So lassen sich auch für wenig erforschte Meeresgebiete Aussagen über wahrscheinliche Korallenvorkommen treffen.

Die entstehenden Karten sollen politischen Entscheidungsträgern als Grundlage dienen, um Schutzgebiete auszuweisen – sowohl in nationalen Wirtschaftszonen als auch auf Hoher See. Die Ergebnisse fließen unter anderem in internationale Gremien wie Fischereiorganisationen oder die Internationale Meeresbodenbehörde ein.

Das Projekt wird vom Plymouth Marine Laboratory (Großbritannien) geleitet und von der G20-Initiative CORDAP gefördert. Insgesamt sind 12 Partner aus neun Ländern beteiligt. Die Universität Bielefeld übernimmt dabei eine Schlüsselrolle bei der KI-gestützten Bildanalyse und stärkt so die internationale Meeresforschung aus Ostwestfalen.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Tim W. Nattkemper, Universität Bielefeld
Technische Fakultät
Telefon: +49 521 106-6882 − Sekretariat
E-Mail: tim.nattkemper@uni-bielefeld.de

Weitere Informationen:
https://coralcartography.org/ Website zu dem Projekt „Coral Cartography“
https://www.uni-bielefeld.de/fakultaeten/technische-fakultaet/arbeitsgruppen/biodata-mining/ Die Arbeitsgruppe „Biodata Mining“ von Prof. Tim W. Nattkemper
http://www.biigle.de/ Das BIIGLE webtool zur Annotation von Unterwasser-Bilddaten
https://pml.ac.uk/news/international-team-of-scientists-launch-atlantic-wide-coral-mapping-project/ Pressemitteilung des Plymouth Marine Laboratory