Новое исследование предполагает, что кризис вымирания живых существ может быть даже хуже, чем мы думали. Согласно прогнозам исследователей из Норвежского университета естественных и технических наук, более половины видов, которые до сих пор не подвергались официальной оценке с точки зрения сохранения (охранного статуса), находятся под угрозой исчезновения.
Природоохранные ресурсы сильно ограничены, поэтому защищать каждый квадратный километр суши и моря нецелесообразно и нелогично. Итак, чтобы хоть как-то смягчить быструю потерю биоразнообразия, на что должны пойти наши природоохранные ресурсы? Чтобы ответить на этот вопрос, нам сначала нужно знать, какие виды вообще следует защищать.
Изображение: elementals/shutterstock
Международный союз охраны природы координирует деятельность сети учёных, которые уже более 50 лет оценивают биологическую информацию, доступную для всех видов во всём мире, и публикуют свои выводы в Красной книге видов, находящихся под угрозой исчезновения. Её цель состоит в определении видов, которые нуждаются в защите, и присвоении им природоохранной категории риска исчезновения.
Например, Красная книга подтверждает, что тигры официально находятся под угрозой исчезновения, или что популяция больших панд достаточно восстановилась, отчего эти животные могут быть перенаправлены из категории находящихся под угрозой исчезновения в категорию просто уязвимых.
Однако, хотя такие виды, как панды и тигры, хорошо изучены, исследователи недостаточно знают о других некоторых видах, чтобы должным образом оценить их природоохранный статус. Эти виды с «дефицитом данных» составляют около 17% из почти 150 тыс. видов, оцениваемых в настоящее время.
При анализе данных об охране окружающей среды исследователи обычно удаляют или недооценивают предположения об угрозе для этих видов, чтобы контролировать неизвестные вариации или ошибочные суждения. Недавно же исследователи в Норвегии попытались пролить свет на чёрную дыру неизвестного риска исчезновения, разработав модель машинного обучения, которая предсказывает угрозу исчезновения для этих видов с дефицитом данных.
Машинное обучение для оценки вымирания
Представляя себе искусственный интеллект и машинное обучение, легко воссоздать в своей голове картину с роботами, компьютерным моделированием и распознаванием лиц. На самом же деле, по крайней мере, в экологической науке, машинное обучение — это просто аналитический инструмент, используемый для выполнения тысяч вычислений, чтобы наилучшим образом представить имеющиеся у учёных реальные данные.
В этом случае норвежские исследователи упростили категорию «вымирающие» из Красной книги до модели «бинарного классификатора», чтобы предсказать вероятность того, что виды с дефицитом данных, вероятно, «находятся под угрозой исчезновения» или «не находятся под угрозой исчезновения». Алгоритм модели «учился» на математических закономерностях, обнаруженных в биологических и биоклиматических данных тех видов, которым в Красной книге уже присвоен охранный статус.
Изображение: Unsplash/@veverkolog
Они обнаружили, что более половины (56%) видов с дефицитом данных находятся под угрозой исчезновения, что вдвое превышает 28% от общего числа видов, которые в настоящее время в Красной книге оцениваются как находящиеся под угрозой исчезновения. Это усиливает озабоченность по поводу того, что виды с дефицитом данных не только недостаточно изучены, но и рискуют быть утерянными навсегда.
На суше эти, вероятно, находящиеся под угрозой исчезновения наземные виды встречаются на всех континентах, но обитают в небольших географически ограниченных районах. Этот вывод подтверждает предыдущие исследования с аналогичными выводами о том, что виды с небольшим ареалом обитания особенно уязвимы к антропогенной деградации среды обитания, такой как обезлесение или урбанизация.
Земноводные в группе риска
Земноводные представляют собой группу наибольшего риска: 85% из видов с дефицитом данных прогнозируются как находящиеся под угрозой исчезновения (по сравнению с 41% из тех, которые в настоящее время занесены в Красную книгу). Земноводные уже являются образцом кризиса вымирания и ключевым показателем экологического здоровья, поскольку они зависят как от земли, так и от воды. Учёные недостаточно знают о том, что вызывает такое катастрофическое вымирание земноводных, но уже сейчас они трудятся в направлении решения этой проблемы.
Немного другая, но тоже далеко не самая радужная ситуация складывается с морями. Морские виды с дефицитом данных, которым, по прогнозам, грозит исчезновение, сосредоточены вдоль побережий, особенно в юго-Восточной Азии, на восточном побережье Атлантического океана и в Средиземном море. Когда же виды с дефицитом данных объединяются с полностью оценёнными видами, занесенными в Красную книгу, вероятность исчезновения вдоль восточного побережья тропической Латинской Америки увеличивается на 20%.
Что это означает для глобального сохранения
И хотя вполне вероятно, что потребность в сохранении на самом деле недооценивается во всём мире, эти вероятностные прогнозы сильно варьируются в разных районах и группах видов, поэтому не обманывайте себя чрезмерным обобщением этих результатов. И тем не менее, эти общие результаты подчёркивают, почему так важно продолжать исследовать виды с дефицитом данных.
Использование инструментов машинного обучения может быть эффективным с точки зрения затрат времени и средств способом улучшения Красной книги и помочь принять сложное решение о том, где и что охранять, способствуя целенаправленным природоохранным действиям и расширяя охраняемые территории в этих чёрных дырах биоразнообразия.
