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拯救挪威野生大西洋鲑

基于人工智能的分流系统帮助大西洋鲑免遭入侵物种的伤害

挪威的三文鱼世界驰名。这里不仅拥有1190个峡湾、世界上第二长的海岸线,更有数之不尽的江河湖泊,汇集了大量终年在这里停留和繁殖的冷水性鱼类,众多鲑鱼洄游的河流让挪威成为世界最大的野生大西洋鲑(俗称三文鱼)繁殖基地。

野生大西洋鲑是挪威传统的重要食材之一,更是休闲垂钓者们所青睐的鱼种。鲑鱼鱼汛很短但很令人激动,从六月初开始一直持续到九月。大西洋鲑会在淡水和海水之间洄游。鲑鱼孵化后会在淡水中生活一年,然后洄游入海,在海洋中度过1-3个冬天再返回淡水区产卵。

但过去数十年来,挪威野生大西洋鲑的鱼群数量在缓慢下降,目前已经下降了四分之一,入侵物种的威胁是主要原因之一。因此挪威对每日和季度猎捕量限额做了严格规定,越来越多的垂钓者都是以“捕捉后便放生”的方式进行垂钓。

鲑鱼垂钓

在挪威体验鲑鱼垂钓

来自“远方表亲”的威胁日益加剧

挪威野生大西洋鲑正遭受来自“远房表亲”粉鲑(又称驼背大马哈鱼)的威胁。这些粉鲑在20世纪50年代被引入俄罗斯白海,沿着洋流来到挪威东北部靠近白海的芬马克海岸,随后进入挪威南部海岸并迅速成为入侵物种,对本地生态系统和经济造成灾难性的破坏:破坏食物链、引入疾病、打破自然平衡。

粉鲑大肆繁殖,与本土物种争夺食物和产卵地,威胁着当地大西洋鲑和其他野生鱼类的生存,挪威政府已将粉鲑列入黑名单。粉鲑与大西洋鲑的食物相同,但更具侵略性,繁殖率更高,因此在竞争中处于上风。粉鲑的繁殖周期为24个月,一般在奇数年达到数量峰值。2019年,垂钓者钓到的粉鲑数量激增到13,900条,2021年跃升到破纪录的111,700条——占挪威捕获鲑鱼总数的57%。虽然大部分的粉鲑都出现在北部的特罗姆斯和芬马克郡,但这种入侵物种在挪威全境都有被捕获到。

越来越多死去的粉鲑在河道中腐烂,不但消耗氧气,减少了河流可供养的生物数量;同时入侵物种还携带着威胁本土鱼类的疾病,对本地生态系统造成长期影响。

粉鲑产卵后腐烂和死亡

粉鲑数量众多,产卵后腐烂和死亡。在最坏的情况下,它可以消灭当地的大西洋鲑。照片:KNUT-SVERRE HORN NRK

贝勒沃格狩猎和垂钓协会主席表示:“我们担心驼背大马哈鱼带来的疾病,当它们死亡时,河道中的氮含量会增加,这意味着野生三文鱼的死亡。”

与此同时,逃逸的养殖鲑鱼也带来了威胁,它们不仅和野生大西洋鲑竞争食物和生存空间,还会污染野生鲑鱼的基因。

探寻智慧解决方案

为了保护家乡的河流和野生大西洋鲑,以挪威贝勒沃格狩猎和垂钓协会(Berlevag JFF)为代表的环保机构和河流守护员们在行动。每当鱼季来临的时候,志愿者们潜入河底,肉眼辨识入侵的粉鲑并手动捕捞——鱼尾的斑点是他们识别的主要依据。在这种方式下,只有看到的鱼才被纳入统计,难以辨识鱼的性别,无法系统性地监测和量化威胁。依靠人力去除入侵物种,耗时耗力,收效甚微。

粉鲑

粉鲑(上面是雄性,下面是雌性)

野生大西洋鲑

野生大西洋鲑

为了应对这一挑战,世界杯正规买球入口和贝勒沃格狩猎和垂钓协会(Berlevag JFF)合作,希望用创新的科技来解决这一难题,目标是开发一套自动识别和分流入侵粉鲑的系统。

自2021年以来,双方的合作经历了两个阶段。

2021年7月,世界杯正规买球入口和BJFF在斯托尔瓦河流里部署了一套带有水下摄像头的装置,旨在监测和统计不同的鱼群,通过连续的视频流和数万张图片,硬件和新开发源代码能够识别通过监测区90%以上的大西洋鲑。

这些数据可揭示准确的迁徙行为模式,记录不同类型的鱼群,为进一步研究提供具体数据,并有助于防止过度捕捞。

2022年,双方又在算法的基础上,开发了基于AI水下实时监测的鱼类分流系统,以防止粉鲑进入上游河道。这套部署在斯托尔瓦河下游入海口的分流系统利用机械开/关装置对游过匝道的鱼进行分类,经过AI算法的识别,本地的大西洋鲑和北极红点鲑能顺利通过闸门进入上游,完成洄游产卵的生命周期;而入侵的粉鲑则会被阻拦并被分流到旁边的水箱之中,以便后续被清除。

2022年6月,这套系统在挪威贝勒沃格的斯托尔瓦河流里正式部署并发挥作用,这是全球首个在自然河道里成功实施的三文鱼类智能分流系统,能够节省90%以上的人力,有效防止入侵物种对挪威野生大西洋鲑的威胁,保护挪威的河流生态。

分流系统

安装12米长的分流系统。 照片:Bendik Skogli,世界杯正规买球入口

阻止粉鲑

测试分流系统来阻止粉鲑。照片:NILS JOHAN PORSANGER / NRK

通过科技企业和环境保护机构的跨界合作——在了解本地情况的环保组织的指导下,世界杯正规买球入口和技术专家针对当地需求制定了环境友好的、定制化的解决方案,并在当地社区的支持下实施和部署。当前成功的试点不仅给贝勒沃格的渔民带来信心,也为挪威甚至欧洲类似的河流应对入侵物种的挑战带来希望。此外,这套智能识别系统也有望应用在挪威的三文鱼养殖场减少逃逸的养殖三文鱼对生态的危害——这也是世界杯正规买球入口和伙伴下一步努力的方向。

挪威的野生三文鱼受到其他物种的威胁,包括驼背大马哈鱼和逃离养殖区域的养殖三文鱼。使用AI技术的监测系统有助于阻止物种入侵,同时还有助于实现面向未来的河流管理。Tor Schulstad
贝勒沃格狩猎和垂钓协会管理员

无论是在挪威还是在全球,这都是一个独特的创新。有了这个高科技解决方案,我们已经完全控制了河流。沿岸当地的河流管理者、地方和中央管理部门都表现了对该项目的极大兴趣和参观计划。 Geir Kristiansen
贝勒沃格狩猎和垂钓协会主席

我们希望该技术可以帮助我们保护这里的大西洋三文鱼群。如果这个方案在这里行得通,那在挪威的其他水域也能行得通。 Liljia Birgitte Huus Lygren
斯图尔河河流监管员

世界杯正规买球入口挪威技术总监Vegard Kjenner表示:“在湍急的河流中安装分流系统是一项极具挑战性的工作。我对我们的合作伙伴、贝勒沃格狩猎和垂钓协会以及当地社区为该项目所做的努力印象深刻。在这里,人们渴望证明,在拯救河流免受环境灾难时什么是良好的管理。”

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