Ένα ξενικό μαργαριτοφόρο στρείδι, το οποίο πέρασε στη Μεσόγειο μέσω της Διώρυγας του Σουέζ πριν από περίπου 150 χρόνια και σήμερα έχει εξαπλωθεί σε πολλές περιοχές των ελληνικών θαλασσών, βρίσκεται στο επίκεντρο μιας πρωτοποριακής έρευνας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Με τη βοήθεια υποβρύχιας κάμερας και ενός ειδικά εκπαιδευμένου αλγορίθμου τεχνητής νοημοσύνης, οι ερευνητές μπορούν να εντοπίζουν, να καταμετρούν και να υπολογίζουν το μέγεθος των στρειδιών, χωρίς να χρειάζεται να απομακρύνουν τους οργανισμούς από τον βυθό.
Για την έρευνα, τις δυνατότητες αλιευτικής αξιοποίησης του είδους, αλλά και τις μεγάλες περιβαλλοντικές πιέσεις που αλλάζουν πλέον τη μορφή των ελληνικών θαλασσών μίλησαν στην ΕΡΤ Βόλου και στη ραδιοφωνική εκπομπή του Γιάννη Ξυνόπουλου τρεις επιστήμονες του Τμήματος Γεωπονίας Ιχθυολογίας και Υδάτινου Περιβάλλοντος: ο αναπληρωτής καθηγητής Δημήτρης Κλαουδάτος, ο υποψήφιος διδάκτορας Δημήτρης Πάφρας και ο καθηγητής Δημήτρης Βαφείδης.
Η κάμερα που «διαβάζει» τον βυθό
Η ιδέα της ερευνητικής ομάδας είναι εντυπωσιακή στην απλότητά της. Μία κάμερα τοποθετείται κάτω από το νερό και καταγράφει σε βίντεο τον βυθό του Νοτίου Ευβοϊκού Κόλπου. Το υλικό περνά στη συνέχεια σε ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης, το οποίο έχει εκπαιδευτεί ώστε να αναγνωρίζει το μαργαριτοφόρο στρείδι Pinctada radiata ανάμεσα σε πέτρες, φύκια και άλλους θαλάσσιους οργανισμούς. Ο αλγόριθμος δεν περιορίζεται στον απλό εντοπισμό του είδους. Παρακολουθεί την εικόνα καρέ-καρέ, ώστε να μη μετρά το ίδιο στρείδι περισσότερες από μία φορές, υπολογίζει τον συνολικό αριθμό των οργανισμών και μπορεί να δώσει στοιχεία για το μέγεθός τους. Πρόκειται για ομαδική εργασία στην οποία συμμετείχαν ο Δημήτρης Πάφρας, ο Δημήτρης Πολίτικος, ο Αλέξανδρος Θεοχάρης και ο Δημήτρης Κλαουδάτος. Η σχετική ερευνητική παρουσίαση περιγράφει τη χρήση συστήματος βαθιάς μάθησης για την αυτόματη αναγνώριση του Pinctada radiata σε υποβρύχια βίντεο του Ευβοϊκού Κόλπου. «Αντί να το κάνει ένας δύτης ένα προς ένα, το κάνει αυτόματα ένας αλγόριθμος», εξήγησε ο κ. Κλαουδάτος, περιγράφοντας τη βασική καινοτομία της μεθόδου.
Ο αλγόριθμος μέτρησε 53 στρείδια – Ο άνθρωπος 51
Τα πρώτα αποτελέσματα της εφαρμογής ήταν ιδιαίτερα ενθαρρυντικά. Στο υποβρύχιο βίντεο που εξετάστηκε, το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης εντόπισε 53 στρείδια, ενώ η καταμέτρηση από άνθρωπο έδωσε 51. Η απόκλιση των δύο οργανισμών δείχνει ότι η αυτόματη μέθοδος μπορεί να προσεγγίσει με μεγάλη ακρίβεια την παραδοσιακή ανθρώπινη καταγραφή, προσφέροντας παράλληλα πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα στην επεξεργασία του υλικού. «Τα αποτελέσματα ήταν ιδιαίτερα ενθαρρυντικά. Η αυτόματη μέθοδος βρέθηκε πολύ κοντά στην παραδοσιακή καταμέτρηση και αυτό είναι πάρα πολύ σημαντικό», επισήμανε ο Δημήτρης Πάφρας. Η τεχνολογία αυτή μπορεί να επιτρέψει στους επιστήμονες να εξετάζουν μεγαλύτερες θαλάσσιες εκτάσεις, να επαναλαμβάνουν τακτικά τις καταγραφές και να εντοπίζουν εγκαίρως μεταβολές στον πληθυσμό και στην εξάπλωση του είδους.
Καταγραφή χωρίς να αφαιρούνται οργανισμοί από τη θάλασσα
Η παραδοσιακή μελέτη των πληθυσμών των οστράκων απαιτεί επανειλημμένες καταδύσεις. Οι δύτες συλλέγουν δείγματα, τα μεταφέρουν στην επιφάνεια και στη συνέχεια πραγματοποιούνται μετρήσεις για τον αριθμό, το μέγεθος και τη βιολογική τους κατάσταση. Η διαδικασία αυτή είναι χρονοβόρα, κοστοβόρα και απαιτεί εξειδικευμένο προσωπικό. Παράλληλα, η αφαίρεση οργανισμών από το φυσικό περιβάλλον δημιουργεί πρόσθετη οικολογική επιβάρυνση, ιδιαίτερα όταν οι έρευνες πρέπει να επαναλαμβάνονται συστηματικά. Με τη χρήση των υποβρύχιων εικόνων και της τεχνητής νοημοσύνης, μεγάλο μέρος της παρακολούθησης μπορεί να πραγματοποιείται χωρίς να απομακρύνονται στρείδια από τον βυθό. Έτσι, η επιστημονική έρευνα γίνεται λιγότερο παρεμβατική και μπορεί να καλύψει περισσότερα σημεία με μικρότερο χρόνο και κόστος.
Το μαργαριτοφόρο στρείδι που ήρθε από τον Ινδοειρηνικό
Το Pinctada radiata είναι δίθυρο μαλάκιο με καταγωγή από τον Ινδοειρηνικό. Εισήλθε στη Μεσόγειο μέσω της Διώρυγας του Σουέζ πριν από περίπου 150 χρόνια και θεωρείται ένα από τα πρώτα είδη της λεγόμενης Λεσσεψιανής μετανάστευσης Αρχικά εντοπιζόταν κυρίως στην Ανατολική Μεσόγειο, όμως τις τελευταίες δεκαετίες η εξάπλωσή του επιταχύνεται προς τα δυτικά και τα βόρεια. Νέα διεθνής μελέτη καταγράφει συνεχιζόμενη επέκταση του είδους στη Μεσόγειο, με τη θερμοκρασία να αποτελεί έναν από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την εγκατάστασή του σε νέες περιοχές. Σήμερα ισχυροί πληθυσμοί του έχουν καταγραφεί στην Ελλάδα, στην Τουρκία, στην Κύπρο, στην Ιταλία και σε άλλες χώρες της Μεσογείου. Δεν είναι απλώς ένα ακόμη όστρακο. Ως ξενικό είδος χρειάζεται συνεχή επιστημονική παρακολούθηση, καθώς η επέκτασή του μπορεί να επηρεάσει τη σύνθεση των βενθικών κοινοτήτων και να δημιουργήσει ανταγωνισμό με αυτόχθονα είδη.
Το παράδοξο: Ξενικό είδος, αλλά και εμπορικό αλίευμα
Η περίπτωση του μαργαριτοφόρου στρειδιού παρουσιάζει ένα ιδιαίτερο επιστημονικό και διαχειριστικό ενδιαφέρον. Από τη μία πλευρά είναι ξενικό είδος, το οποίο εξαπλώνεται σε ένα περιβάλλον όπου δεν υπήρχε ιστορικά. Από την άλλη, αποτελεί πλέον αλιευτικό πόρο με πραγματική εμπορική αξία. Όπως εξήγησε ο Δημήτρης Κλαουδάτος, το συγκεκριμένο όστρακο έχει ενταχθεί στα νόμιμα αλιεύσιμα είδη στην Ελλάδα και πωλείται ήδη σε ταβέρνες και ουζερί. Η διάθεσή του στην αγορά δημιουργεί την ανάγκη να γνωρίζουν οι αρμόδιες υπηρεσίες πόσα στρείδια υπάρχουν, σε ποιες περιοχές συγκεντρώνονται, ποιο είναι το μέγεθός τους και πόση αλιευτική πίεση μπορούν να αντέξουν οι πληθυσμοί τους. Χωρίς αξιόπιστη καταγραφή, ένα είδος που σήμερα εμφανίζεται άφθονο μπορεί να υποστεί μέσα σε λίγα χρόνια υπερεκμετάλλευση, επαναλαμβάνοντας προβλήματα που έχουν ήδη καταγραφεί σε άλλα οστρακοειδή. Η ανάγκη για σωστή διαχείριση γίνεται ακόμη μεγαλύτερη επειδή η Pinctada radiata δεν εξετάζεται πλέον μόνο ως οικολογική εισβολή. Πρόσφατες επιστημονικές εργασίες μελετούν και τις δυνατότητες ελεγχόμενης εμπορικής αξιοποίησής της, ακόμη και ως πιθανή πηγή τροφής και εισοδήματος σε συνθήκες κλιματικής αλλαγής.
Μια νέα πηγή εισοδήματος για τους αλιείς
Ο Δημήτρης Πάφρας στάθηκε ιδιαίτερα στη δυνατότητα να μετατραπεί η παρουσία του ξενικού στρειδιού σε έναν νέο, αλλά σωστά διαχειριζόμενο, αλιευτικό πόρο. Όπως ανέφερε, παραδοσιακά όστρακα, όπως τα κυδώνια και οι γυαλιστερές, έχουν παρουσιάσει σημαντική μείωση των αποθεμάτων τους. Η εξέλιξη αυτή έχει περιορίσει το εισόδημα των επαγγελματιών που δραστηριοποιούνται στην οστρακαλιεία. Το Pinctada radiata εμφανίζεται σε αρκετές περιοχές με μεγάλους πληθυσμούς και θα μπορούσε να προσφέρει μία εναλλακτική δυνατότητα απασχόλησης. Για να συμβεί όμως αυτό χωρίς να δημιουργηθεί ένα νέο οικολογικό ή αλιευτικό αδιέξοδο, απαιτούνται επιστημονικά δεδομένα και σαφείς κανόνες. «Μία σωστή καταγραφή του πληθυσμού, του μεγέθους και της εξάπλωσής του μπορεί να μας προσφέρει χρήσιμες πληροφορίες τόσο για την προστασία του θαλάσσιου οικοσυστήματος όσο και για τη μελλοντική υπεύθυνη διαχείρισή του», τόνισε. Η τεχνητή νοημοσύνη, επομένως, δεν χρησιμοποιείται απλώς για να αποδείξει ότι μπορεί να αναγνωρίζει ένα στρείδι. Μπορεί να γίνει εργαλείο λήψης αποφάσεων για το πότε, πού και σε ποια ποσότητα θα επιτρέπεται η αλιεία.
Οι ελληνικές θάλασσες αλλάζουν μπροστά στα μάτια μας
Το ξενικό μαργαριτοφόρο στρείδι αποτελεί μέρος μιας πολύ μεγαλύτερης μεταβολής που βρίσκεται σε εξέλιξη στη Μεσόγειο. Ο καθηγητής Δημήτρης Βαφείδης περιέγραψε μία θάλασσα που πιέζεται ταυτόχρονα από την αλιεία, τον τουρισμό, τη ναυσιπλοΐα, τις μεταφορές, την παράκτια ανάπτυξη, την κλιματική αλλαγή και την είσοδο νέων ειδών μέσω του Σουέζ. «Είμαστε μπροστά σε κρίση, είμαστε μπροστά σε αλλαγή. Τα θαλάσσια οικοσυστήματα αλλάζουν μπροστά στα μάτια μας. Δεν είναι αυτά που βλέπαμε πριν από δεκαπέντε ή είκοσι χρόνια», υπογράμμισε. Η άνοδος της θερμοκρασίας των υδάτων διευκολύνει την εγκατάσταση οργανισμών που παλαιότερα δεν μπορούσαν να επιβιώσουν στη Μεσόγειο. Τα νέα είδη δεν προστίθενται απλώς στην υπάρχουσα θαλάσσια ζωή. Σε ορισμένες περιπτώσεις καταλαμβάνουν οικολογικό χώρο, ανταγωνίζονται εντόπιους οργανισμούς και αλλάζουν τις τροφικές σχέσεις. Την ίδια ώρα, οι πληθυσμοί αρκετών γηγενών ειδών μειώνονται εξαιτίας της αλιευτικής πίεσης και της υποβάθμισης των οικοτόπων τους. Το αποτέλεσμα δεν είναι μία μεμονωμένη αλλαγή, αλλά ένας συνολικός μετασχηματισμός της θάλασσας που γνωρίζαμε.
Η παράνομη αλιεία των κοραλλιών στις Σποράδες
Χαρακτηριστικό παράδειγμα της πίεσης που δέχονται οι ελληνικοί βυθοί αποτέλεσε και η υπόθεση της παράνομης αλίευσης κοραλλιών στην περιοχή της Σκοπέλου. Σύμφωνα με τον Δημήτρη Βαφείδη, η νόμιμη δραστηριότητα γύρω από το κόκκινο κοράλλι στην Ελλάδα είναι περιορισμένη και οι σχετικές άδειες είναι ελάχιστες. Η συλλογή του απαιτεί βαθιές καταδύσεις, εξειδικευμένους δύτες και ιδιαίτερα εξελιγμένο εξοπλισμό. Αυτή η περιορισμένη εγχώρια δραστηριότητα αφήνει χώρο σε οργανωμένες ομάδες από το εξωτερικό να επιχειρούν στις ελληνικές θάλασσες, εκμεταλλευόμενες έναν πολύτιμο φυσικό πόρο «κάτω από τη μύτη μας», όπως χαρακτηριστικά ανέφερε. Τα κοράλλια αναπτύσσονται εξαιρετικά αργά και η αφαίρεσή τους δεν αποτελεί απλώς απώλεια ενός εμπορικά πολύτιμου οργανισμού. Καταστρέφει τμήματα ενός σύνθετου οικοτόπου, στον οποίο βρίσκουν καταφύγιο και τροφή πολλά άλλα θαλάσσια είδη.
Διαβάστε: ΑΑΔΕ: Έλεγχος ξεσκέπασε κύκλωμα που λεηλατούσε κοράλλια από τον βυθό της Σκοπέλου
Ο ευαίσθητος Παγασητικός
Ιδιαίτερη αναφορά έγινε και στον Παγασητικό, ένα ημίκλειστο θαλάσσιο σύστημα με περιορισμένο βάθος και μικρότερη ανανέωση των υδάτων σε σύγκριση με την ανοιχτή θάλασσα. Τα χαρακτηριστικά αυτά τον καθιστούν ιδιαίτερα ευάλωτο σε ανθρωπογενείς πιέσεις, ρύπανση και απότομες περιβαλλοντικές μεταβολές. Ο Δημήτρης Κλαουδάτος ανέφερε ότι το Τμήμα Ιχθυολογίας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας παρακολουθεί συστηματικά τον Παγασητικό, μεταξύ άλλων με ετήσιες πειραματικές αλιείες και ερευνητικά προγράμματα. Κατά την εκτίμησή του, ο κόλπος ήταν ήδη ένα οικολογικά στρεσαρισμένο σύστημα πριν από τις καταστροφικές πλημμύρες Daniel και Elias. Μετά τη μεγάλη επιβάρυνση που προκάλεσαν τα πλημμυρικά φαινόμενα, έχει πλέον επιστρέψει σε μεγάλο βαθμό στην προηγούμενη κατάστασή του. Αυτό δεν σημαίνει ότι έχει πάψει να είναι ευάλωτος. Αντίθετα, η ημίκλειστη μορφή και το σχετικά μικρό βάθος του σημαίνουν ότι ακόμη και περιορισμένες πιέσεις μπορούν να έχουν δυσανάλογα μεγάλες συνέπειες.
Τα δελφίνια στη Μηλίνα
Η πρόσφατη εμφάνιση δελφινιών στη θαλάσσια περιοχή της Μηλίνας προκάλεσε ενθουσιασμό, αλλά για τους επιστήμονες δεν αποτελεί σπάνιο ή πρωτόγνωρο περιστατικό. Στην ανατολική πλευρά του Παγασητικού έχουν καταγραφεί επανειλημμένα δελφίνια, ενώ, σύμφωνα με τους ειδικούς που ασχολούνται με τα θαλάσσια θηλαστικά, υπάρχει πληθυσμός που παραμένει σχεδόν μόνιμα στον κόλπο. Ο Δημήτρης Βαφείδης χαρακτήρισε την παρουσία τους ιδιαίτερα ενθαρρυντική, καθώς δείχνει ότι ο Παγασητικός εξακολουθεί να μπορεί να υποστηρίζει μεγάλους θαλάσσιους οργανισμούς. Η σχέση τους με την αλιεία, ωστόσο, δεν είναι πάντα απλή. Τα δελφίνια μπορεί να προκαλέσουν ζημιές στα δίχτυα ή να ανταγωνιστούν τους επαγγελματίες αλιείς για τα ίδια αποθέματα ψαριών. Ο Δημήτρης Κλαουδάτος επισήμανε ότι χρειάζεται να βρεθεί μία «μέση λύση», η οποία θα εξασφαλίζει από τη μία την προστασία των δελφινιών και από την άλλη τη στήριξη των αλιέων που υφίστανται πραγματικές οικονομικές απώλειες.
Από την απλή παρατήρηση στη διαχείριση της θάλασσας
Η έρευνα για το Pinctada radiata δείχνει πώς η τεχνολογία μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο παρακολουθούμε το θαλάσσιο περιβάλλον. Μία κάμερα και ένας αλγόριθμος δεν μπορούν να λύσουν από μόνοι τους τα προβλήματα της υπεραλίευσης, της κλιματικής αλλαγής ή των ξενικών ειδών. Μπορούν όμως να προσφέρουν κάτι που συχνά λείπει από τη διαχείριση των φυσικών πόρων: συστηματικά, γρήγορα και συγκρίσιμα δεδομένα. Χωρίς αυτά τα δεδομένα, η αλιεία λειτουργεί συχνά στα τυφλά. Δεν γνωρίζουμε εγκαίρως πότε ένας πληθυσμός μειώνεται, πότε ένα ξενικό είδος εξαπλώνεται ανεξέλεγκτα ή πότε ένας νέος εμπορικός πόρος αρχίζει να υφίσταται υπερβολική πίεση.
Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να βοηθήσει ώστε η επιστήμη να περάσει από τη σποραδική δειγματοληψία στη συνεχή παρακολούθηση και από την καθυστερημένη αντίδραση στην έγκαιρη πρόληψη. Το πραγματικό στοίχημα δεν είναι να εξαφανιστεί το ξενικό στρείδι από τη Μεσόγειο, κάτι που πιθανότατα δεν είναι πλέον εφικτό. Είναι να κατανοήσουμε πώς επηρεάζει το οικοσύστημα, να περιορίσουμε τους κινδύνους και, όπου αυτό μπορεί να γίνει με ασφάλεια, να μετατρέψουμε την παρουσία του σε έναν βιώσιμο αλιευτικό πόρο. Όπως τόνισε ο Δημήτρης Πάφρας, ο τελικός στόχος είναι απλός αλλά καθοριστικός: «Να προστατεύουμε όλοι τη θάλασσά μας».
www.ertnews.gr
