Koraalriffen in 3D in kaart brengen is een tijdrovende, kostbare onderneming. Zwitserse onderzoekers ontwikkelden een AI-systeem waarmee elke amateurduiker de klus kan klaren.
 

Eureka is de rubriek voor 'productontwerpen voor morgen' uit het maandblad De Ingenieur.


Wereldwijd bedekken duizenden vierkante kilometers koraalrif de oceaanbodem, waarvan slechts een fractie in hoge resolutie in kaart is gebracht. 3D-kaarten van het rif geven belangrijke informatie over hoe het met het rif is gesteld: hoeveel soorten zijn er aanwezig, welk percentage van het koraal is verbleekt na de laatste hittegolf en hoe complex is de structuur van het rif?

Vaak geldt, hoe complexer het rif, hoe hoger de biodiversiteit omdat kleine vissen en andere dieren er dan beter kunnen schuilen.


3D-kaart van het rif

Maar het maken van een 3D-kaart van het rif is een tijdrovende klus die vooralsnog alleen door specialisten wordt uitgevoerd: om een rif van tientallen meters in kaart te brengen, zijn honderden beelden nodig en kostbare, complexe computerberekeningen. 

Onderzoekers van de École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ontwikkelden een AI-systeem genaamd DeepReefMap, waarmee een amateurduiker uitgerust met een commerciële camera al zwemmend over het rif binnen enkele minuten honderden meters koraalrif in 3D in kaart kan brengen. 


Neurale netwerken

Om een groter gebied te bestrijken bouwden de onder­zoekers een eenvoudige structuur van pvc-buizen waaraan zes camera’s tegelijkertijd kunnen worden bevestigd.

Op basis van de onderwaterbeelden tekenen de diepe neurale netwerken van DeepReefMap een kaart, niet gehinderd door de slechte belichting. Ook slaagt het systeem erin de meest voorkomende koralen te onderscheiden en te labelen op basis van hun verschijning: van kleurrijk (gezond) tot verbleekt (ongezond) en zichtbaar dood koraal of koraal dat overwoekerd is door algen.


Open source

De onderzoekers werkten al met partners uit Jordanië en Djibouti in de Rode Zee om DeepReefMap daar te introduceren. Daarnaast werken ze aan een gebruiksvriendelijke versie van de open source-code, om het systeem toegankelijk te maken voor elke ecoloog of marine bioloog ter wereld.


Tekst: Sija van den Beukel
Foto: Lukasz Warzecha/ lwimages