In de azuurblauwe Caribische Zee voltrekt zich een stille revolutie. Waar een zeeschildpad tot voor kort niet meer was dan een anonieme passant, krijgt hij nu dankzij geavanceerde AI-gezichtsherkenning een eigen gezicht én een digitaal paspoort, via een simpele scan van zijn unieke schubbenpatroon. Welkom in het tijdperk van Natuurbehoud 2.0, waarin high-techen de koraalriffen samenkomen om de oudste reizigers van de zee te redden met de techniek van morgen. Jij kan daar aan bijdragen door de Sea Turtle AI Diver Specialty van Beyond the Corals te volgen die in samenwerking met Sea Turtle Conservation Bonaire ontwikkeld is.
Tekst: Peter de Maagt Foto’s: Peter de Maagt
Een uurtje geleden reageerde ik nog verbaasd “Meen je dat nou? Je verwacht meer dan 10 schildpadden te zien?” Robin Arens en Freddy Klerks, beiden mede-eigenaar en manager van Beyond the Corals, klonken zelfverzekerd. “Ja hoor, de laatste keer hadden we er zeker 15 en soms loopt het zelfs op tot 30.” En nu hebben we ons hoofd nog maar net onder water gedompeld en zien we de eerste twee schildpadden al rustig van het zeegras eten. Niet veel later gaat de teller inderdaad al over de 10 heen. En dat voor één enkele duik. Bizar!!!!
Sea Turtle AI Diver Specialty
We hebben ons ingeschreven voor een van Beyond the Coral’s nieuwe cursussen ‘Sea Turtle AI Diver Specialty’ die in samenwerking met Sea Turtle Conservation Bonaire (STCB) ontwikkeld is. De meeste mensen zullen Beyond the Corals kennen van hun werk met koraalrestauratie. Maar sinds enkele jaren is er een kleine transitie aan de gang. Het nieuwe management is breder gaan kijken en stelt nu ecologie en duurzaamheid in zjin algemeenheid voorop. Daar past deze nieuwe cursus natuurlijk perfect bij. Freddy vertelt: “Wij willen meer dan alleen maar een duikschool zijn. Op Bonaire wordt veel over ecologie gepraat en er zijn mooie initiatieven gerealiseerd. Een duikschool die duurzaamheid en ecologie vooropstelt bij al haar activiteiten was er echter nog niet.”
Robin vult aan: “We bieden nu ook unieke en gespecialiseerde eco-advanced cursussen aan met de focus op natuurbehoud. We werken al samen met verschillende stichtingen op Bonaire die werken aan natuurbehoud en natuurrestauratie. Dit versterken we waar mogelijk en in 2025 hebben we contact opgenomen met STCB met de vraag hoe we konden helpen en daar is deze officiële PADI-speciality het resultaat van. Voor al het werk heeft Beyond the Corals nu ook de award ‘Outstanding contribution to Ocean Conservation’ gekregen van PADI.
Informatie verzamelen over zeeschildpadden
Sinds 2003 voert STCB gestandaardiseerde onderzoeken en tagging programma’s uit om informatie te verzamelen over zeeschildpadden in de wateren rond Bonaire, met name rond Klein Bonaire en Lac Bay aan de oostkant van het eiland. Deze inspanningen leveren waardevolle gegevens op om de groei van zeeschildpadden te bepalen en de aantallen, bewegingspatronen en de gezondheidstoestand van de residente schildpadden van Bonaire te bepalen. Als je een schildpad met een tag op zijn voorflippers ziet, weet je al dat er belangrijke informatie van deze schildpad is verzameld.
Elk jaar vangt STCB namelijk ongeveer 300 schildpadden om ze te taggen, te wegen en op te meten. Elke schildpad wordt gecontroleerd op tekenen van verwondingen en ziekte, en vervolgens voorzichtig teruggeplaatst op de plek waar hij gevangen is. Ondanks alle professionaliteit en zorg, levert taggen natuurlijk altijd enige vorm van stress op, aldus Kai Schutte van STCB. Het zou mooi zijn als we schildpadden kunnen herkennen zonder ze te hoeven vangen. En dat is waar AI om de hoek komt kijken voor ‘gezichtsherkenning’.
We kennen het allemaal, tegenwoordig heeft het goedkoopste mobieltje gezichtsherkenning als een soort digitale vingerafdruk en herkent jou als de eigenaar van het mobieltje. Dat is ook het gat wat Beyond the Corals hoopt te dichten. Het gros van de duikers duikt aan de westkust en alleen al meer informatie over de schildpadden van dit geografische gedeelte van Bonaire is waardevol. De cursus is bewust heel laagdrempelig gehouden en is voor iedereen goed te doen. Eigenlijk doe je gewoon wat je normaal ook al doet: zodra je een schildpad tegenkomt een foto nemen. Een kind kan de was doen! De toegevoegde waarde van de cursus zit hem in de uitleg over hoe je op een veilige en ethische manier met schildpadden om moet gaan en wordt er gekeken naar je trim skills en camerabeheersing zodat je ze op een eco-vriendelijk manier kunt benaderen.
Deze cursus legt ook uit waarom het belangrijk is om schildpadden te behouden. En soms ook op manieren waar je niet meteen aan zou denken. Zo zitten er weinig voedingstoffen in de bodem van het strand en de duinen en kan er dus maar weinig vegetatie groeien. De niet uitgekomen eieren en dode zeeschildpadjes krijgen zo op een vreemde manier een hele positieve functie en dienen als voedingsbron voor deze vegetatie. Niets in de natuur gaat zomaar verloren. Op deze manier wordt het gehele strand/duin-ecosysteem sterker.
Grasmaaiers van de oceaan
Het is ook fraai om te zien dat de verschillende soorten schildpadden elk hun eigen rol spelen, door verschillend voedsel te eten. Groene zeeschildpadden zijn de grasmaaiers van de oceaan waardoor het zeegrasveld er strak en fris uit blijft zien. Als ze dat niet zouden doen dan gaat het overwoekeren en kan het zelfs de kleine dieren die erin leven verstikken. Ook het oudere gras zou dan begroeid worden door allelei algen en schimmels. De Karetschilpadden zijn de sidekicks van de koralen en eten op hun beurt de sponzen. Omdat koraal langzaam groeit en sponzen snel, is het niet moeilijk voor te stellen dat als er niets aan gedaan zou worden, sponzen hele riffen zouden overheersen. Door hun eetgewoonten creëren karetschildpadden dus ruimte voor koralen om te groeien. Beide eetactiviteiten houden het natuurlijke evenwicht van kwetsbare mariene ecosystemen in stand.
Maar theorie is één ding, lekker onder water gaan is toch waar het om draait en gelukkig zijn er ook twee duiken gepland. De eerste duik ga je met een dummy trainen hoe je de “schildpad” moet benaderen en hoe je een foto moet maken. Het hoeft allemaal geen publicatiekwaliteit te zijn, als het hoofd en de schubben er maar goed op staan. Ook wordt de rolverdeling geoefend.
Eén persoon neemt de foto’s of filmpjes terwijl de ander notities maakt op een onderwater-leitje, of zoals het zo fraai heet, de metadata opneemt. Zodra de dummy er goed op staat en de notities gemaakt zijn, is er even tijd om elkaar te checken of beiden hetzelfde hebben gezien. De training is ook een essentieel onderdeel om om te gaan met multitasking, zodat je buoyancy goed blijft terwijl je eigenlijk focust op het nemen van foto’s of maken van notities.
Keuzestress, overal zie je schildpadden
Practice makes perfect en het moment is dan aangebroken. We gaan een echte duik maken met echte schildpadden. Aan de waterkant aangekomen, is de briefing is vrij duidelijk. Je ziet drie kleuren, helderblauw, dat is zand, donkerblauw dat is koraal en groen is zeegras. Daar gaan we de gehele duik rustig rondsnuffelen.
Degene die de notities neemt moet nu echt serieus gaan opletten en echte metadata gaan opschrijven. Was de schildpad toevallig al getagged? Had hij twee tags? Had hij er één links of één rechts? Daarnaast wordt de tijd genoteerd en eventuele bijzonderheden, zoals schade aan het schild, aanwezigheid van een vishaak, etc. Als de filmpjes gemaakt zijn en als beide duikers het met elkaar eens zijn over wat er gezien is, wordt een foto gemaakt van het onderwater-leitje als een soort eindpunt en gaan de duikers naar de volgende schildpad op zoek.
Het “zoeken” moet eigenlijk met een korreltje zout genomen worden. Eigenlijk geeft keuzestress beter weer wat de werkelijkheid is. Welke schildpad neem je als de volgende?. De linker, de rechter of die heel rustig zit te grazen iets verder op. Tsja, wat een luxe probleem, werkelijk overal zie je schildpadden. Je vraagt je natuurlijk af hoeveel schildpadden we dan uiteindelijk gezien hebben? Tsja, hoe zal ik het zeggen….. misschien zijn we toch ook nog gewoon liefhebbers van duiken. Een wazige vorm beweegt heen en weer maar het is in eerste instantie nog niet duidelijk wat het is. Zodra het dichterbij komt is het snel duidelijk; een enorme baitball van grootoog-horsmakrelen.
De ‘Sea Turtle AI Speciality’ krijgt in een oogwenk toch iets minder prioriteit. Gelukkig waren Robin en Freddy zelf de eersten die aan het genieten waren van de baitball. Ik weet niet wat het is met baitballs, maar het heeft gewoon iets magisch. De gehele school beweegt synchroon met elkaar. Een zilveren slang in constante beweging. Een hypnotiserende wervelwind vanaf de bodem tot net iets onder het wateroppervlakte. De vissen blijven compact totdat ze ineens een van de duikers opslokken en de groep zich eventjes opent. Door de invallende zonnestralen krijgen hun schubben een zilveren schittering.
Genieten van alles wat je onder water ziet
Eenmaal boven gekomen, vat Robin het mooi samen. Zo hoort het ook, als Sea Turtle AI Diver help je STCB en tegelijkertijd kan (en moet) je net zo genieten van alles wat je onder water ziet als wanneer je een reguliere duik doet. Sea Turtle AI is een extra element die de duiken verrijkt zonder de rest van de duik te verarmen. De cursus moet iets natuurlijks zijn, wat je tijdens een normale duik ook kunt doen. Stiekem toch een opluchting dat er zo tegenaan gekeken wordt. Na de duik gaan we lekker een kop koffie drinken bij het ECO-center en worden de files afgelezen en de metadata in een Excel gezet. Het begin van het citizen science gedeelte zit erop. Nu moeten de foto’s worden geüpload en kan de AI-magie plaatsvinden.
Dat gedeelte valt onder de hoede van STCB en Kaj geeft uitleg over het ontstaan van het programma. In eerste instantie is samengewerkt met een AI for Good, een initiatief dat gericht is op het benutten van het potentieel van kunstmatige intelligentie. Het brengt diverse belanghebbenden samen, waaronder overheden, de academische wereld en de industrie, om praktische AI-oplossingen te ontwikkelen. Het idee erachter is dat als je een goed idee hebt, er dan vrijwilligers gratis een applicatie voor je ontwikkelen. Dat leverde een goede start op voor het identificeren van zeeschildpadden op basis van fotografische beelden, maar verschillende operationele en technische obstakels stonden een effectieve inzet in de weg.
Gelukkig kreeg STCB financiële ondersteuning via het INNO-fonds van het Wereld Natuur Fonds en nu werkt het Nederlandse bedrijf Xomnia aan de verdere uitwerking. Een aantal van de problemen waar ze tegenaan liepen, was het feit dat er van de meeste schildpadden maar één bruikbare afbeelding was. Verder maakte de variabiliteit in beeldkwaliteit, veroorzaakt door de omstandigheden waaronder veldfoto‘s werden gemaakt (verlichting, hoek, vervaging, obstructies) de herkenningsprestaties moeilijker. Maar ook de simpele stap om met zekerheid te zeggen dat er een schildpad op de foto staat, was er eentje die ook opgelost moest worden.
Zodra er een schildpad gedetecteerd is, wordt en een vierkantje rond de kop getekend waarna alleen de eigenschappen van de kop gesaved worden. Daarna komt er een heel stuk aan beeldverwerking waarvan relevante punten gevonden worden om de kop weer te geven. Er ligt nu een webapplicatie die gebruikers in staat stelt om interactief met het model te werken: gebruikers kunnen nu door de volledige afbeeldingsdatabase bladeren, nieuwe foto’s uploaden en identificatieresultaten met realtime feedback krijgen. Zoals altijd is de kwaliteit van de AI-applicatie afhankelijk van de trainingsset die gebruikt wordt. Gelukkig heeft STCB van meer dan 4000 schildpadden kopfoto’s en van alle nieuwe getagde schildpadden worden nu ook meer dan één foto gemaakt vanuit verschillende hoeken.
Gouden standaard
Hoewel fysieke tagging op dit moment nog de gouden standaard is wat betreft nauwkeurigheid biedt het nieuwe AI-systeem een veelbelovend extra gereedschap dat steeds effectiever kan worden met verbeteringen in de datakwaliteit. Citizen Science here we go! Kaj Schut voegt toe: “We hopen dat de AI-software voor het herkennen van zeeschildpadden in de toekomst niet alleen STCB ten goede zal komen, maar ook alle organisaties die met zeeschildpadden werken in de bredere Caribische regio of zelfs wereldwijd, inclusief die locaties waar fysieke markering geen optie is. Hoe geweldig zou het zijn voor het behoud van bedreigde diersoorten als we een beter inzicht konden krijgen in de populatiestatus zonder dat markering nodig is, en – in de toekomst – misschien zelfs zonder dat het nodig is om zeeschildpadden te vangen!”
En wat kunnen wij doen als duikers: volg de cursus en doe eigenlijk wat je altijd al doet, lekker genieten en foto’s nemen van schildpadden op een verantwoorde manier! Het is het 100% waard.
Informatie Beyond the Corals
Beyond the Corals Bonaire is een PADI 5-Sterren ECO duikcentrum. De duikschool heeft verschillende ECO-duikprogramma’s opgezet waar je aan kunt meedoen. Zo draag je zelf bij aan het behoud van de oceaan, terwijl je geniet van unieke duikervaringen. De PADI Conservation Specialties, zoals Reef Renewal en Lionfish Control zijn gericht op natuurbehoud. Zo help je actief mee aan het herstel en behoud van de onderwaternatuur van Bonaire. Nieuw is hun Sea Turtle AI Specialty! Deze combineert duiken met échte mariene natuurbescherming, waarbij je kunstmatige intelligentie gebruikt om individuele schildpadden te identificeren.
