IA na indústria marítima e nos esforços de conservação

A indústria marítima é uma pedra angular da economia global, facilitando o comércio internacional, proporcionando segurança alimentar através da pesca comercial e sustentando milhões de empregos em todo o mundo. Ao longo do tempo, esta indústria evoluiu significativamente, integrando tecnologias avançadas para aumentar a eficiência e a sustentabilidade.

Os esforços de conservação marítima inicialmente se concentravam em estudos observacionais básicos. Com o tempo, eles acabaram avançando para incluir métodos sofisticados, como sensoriamento remoto, análise genética e modelagem de ecossistemas. Os esforços de conservação se expandiram de simples áreas protegidas para um planejamento espacial marinho abrangente, envolvendo a criação de áreas marinhas protegidas (AMPs) e a restauração de habitats críticos. Hoje, a Inteligência Artificial (IA) está sendo empregada para monitorar e proteger ainda mais a biodiversidade marinha de forma eficaz.

A IA tem o potencial de remodelar a indústria pesqueira, abordando desafios como a pesca excessiva, a pesca ilegal e os impactos ambientais. Além disso, a IA pode desempenhar um papel crucial nos esforços de conservação marítima, desde o monitoramento de áreas marinhas protegidas subaquáticas até o apoio à pesquisa marinha. 

Este artigo explora como a IA está a transformar a indústria marítima, com foco no seu impacto no setor da pesca e na conservação marítima, destacando tanto os benefícios como os desafios envolvidos.

IA na indústria pesqueira

A tecnologia sempre desempenhou um papel crucial na indústria marítima. Desde equipamentos de bordo, como radares, até o desenvolvimento de sistemas de navegação avançados, o mundo marítimo tem continuamente adotado novas tecnologias para melhorar e otimizar várias operações. Apesar desses avanços, a indústria ainda enfrenta vários desafios. Então, como a IA pode ajudar?

Nesta seção, abordaremos alguns desafios do setor pesqueiro e como as tecnologias de IA podem resolvê-los. Atualmente, o setor pesqueiro enfrenta muitos problemas, incluindo:

Captura Acidental

A captura acidental é a captura não intencional de espécies não-alvo, o que pode ser prejudicial aos ecossistemas e um desperdício. De acordo com um relatório sobre captura acidental, a captura acidental global pode chegar a 40% da captura mundial, totalizando 63 bilhões de libras por ano. Essa enorme quantidade de captura acidental pode levar à morte de muitas espécies não-alvo, interrompendo os ecossistemas marinhos e desperdiçando recursos.

A utilização de modelos de visão por computador, tais como Ultralytics YOLOv8por exemplo, pode ajudar a mitigar este problema. A integração destes modelos de IA nas câmaras das artes de pesca pode ajudar a identificar e a diferenciar as espécies-alvo das não-alvo em tempo real. Esta tecnologia pode ser treinada para tarefas como a deteção e segmentação de objectos, a fim de fornecer feedback imediato aos pescadores, permitindo-lhes modificar os seus métodos para reduzir as capturas acessórias.

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Avaliação e gestão de stocks

A avaliação precisa do estoque de peixes é essencial para o gerenciamento eficaz da pesca, mas os métodos tradicionais são frequentemente lentos e imprecisos. Os modelos de IA podem processar grandes conjuntos de dados de fontes como drones subaquáticos, sonar e sensoriamento remoto para fornecer estimativas precisas das populações de peixes. Isso ajuda a definir limites de captura apropriados e a gerenciar os estoques de forma mais eficaz.

Outro exemplo de como modelos como YOLOv8 podem ajudar na avaliação e gestão de stocks é através do rastreio e contagem de populações de peixes em tempo real. Ao analisar as imagens subaquáticas, estes modelos podem identificar com precisão as diferentes espécies e contar os seus números, fornecendo dados essenciais para a gestão das unidades populacionais de peixes.

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Poluição plástica

A poluição plástica nos oceanos é um dos principais problemas que afetam a vida marinha, causando danos significativos a habitats como recifes de coral e pradarias marinhas, e prejudicando os animais marinhos. De acordo com um relatório da Surfers Against Sewage, uma instituição de caridade de conservação marinha, chocantes 12 milhões de toneladas de plástico são despejadas no oceano a cada ano. 

A IA pode desempenhar um papel crucial na resolução deste problema, identificando rapidamente objetos de plástico no oceano com alta precisão, permitindo operações de limpeza atempadas. Esta abordagem proativa pode ajudar a mitigar o impacto ambiental e proteger os ecossistemas marinhos de forma mais eficaz.

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IA e conservação marítima

A conservação marinha implica a proteção e preservação dos ecossistemas oceânicos e da vida marinha. Isso apresenta muitos aspectos e papéis, desde a pesquisa marinha até a restauração de habitats, o controle da poluição e a proteção de espécies. Tendo abordado o papel da IA na indústria pesqueira, vamos dar uma olhada em como a IA pode contribuir significativamente para a conservação marítima.

Monitoramento de áreas marinhas protegidas

A tecnologia de IA está transformando a forma como monitoramos as áreas marinhas protegidas. Com a ajuda de sistemas automatizados orientados por IA, os conservacionistas marinhos podem coletar e analisar dados de forma mais eficiente e precisa do que nunca. Essas ferramentas avançadas nos permitem monitorar vastos espaços oceânicos com alta resolução, processando dados de fontes remotas, como sensores e satélites, em velocidades incríveis. 

Por exemplo, a IA pode analisar rapidamente imagens de satélite e dados de sensores para identificar padrões que indicam mudanças ambientais ou atividades humanas, como pesca ilegal ou derrames de petróleo, que podem prejudicar estas áreas protegidas e o ecossistema marinho em geral. Esta tecnologia melhora a nossa capacidade de manter a saúde das áreas marinhas protegidas (AMPs), permitindo intervenções oportunas e esforços de conservação mais eficazes. A Ocean Mind, uma organização sem fins lucrativos sediada no Reino Unido, ajudou com sucesso a identificar potenciais riscos de pesca ilegal, não declarada e não regulamentada (IUU) na Reserva Marinha da Ilha Pitcairn durante um período de cinco anos.

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Apoio à pesquisa marinha

A tecnologia de IA está se tornando uma ferramenta crucial na pesquisa marinha, oferecendo uma gama de recursos que melhoram significativamente nossa compreensão e gerenciamento dos ecossistemas marinhos. Aqui estão algumas das principais maneiras pelas quais a IA pode apoiar a pesquisa marinha:

• Avaliação da biodiversidade: A análise de imagem e som com tecnologia de IA pode identificar com precisão espécies marinhas a partir de fotografias, vídeos e gravações acústicas. Esta tecnologia é essencial para rastrear populações de espécies e avaliar a biodiversidade. A IA também pode gerar mapas detalhados de habitats marinhos, destacando áreas de importância ecológica e identificando regiões que requerem esforços de conservação.

• Aprimorando modelos preditivos: A IA pode usar algoritmos de machine learning para criar modelos preditivos que podem prever mudanças nos ecossistemas marinhos. Esses modelos podem ajudar os pesquisadores a antecipar e mitigar os impactos de fatores de estresse ambiental, como mudanças climáticas e poluição. A The Ocean Cleanup, uma organização sem fins lucrativos focada na remoção de plástico do oceano, fez parceria com a Deeper Insights para desenvolver um sistema avançado de IA para detectar e proteger a vida marinha. Espera-se que este sistema inclua modelos de análise preditiva para ecossistemas marinhos.

No geral, a IA contribui significativamente para aprimorar os esforços de conservação, melhorando a eficiência e a eficácia do processamento e gerenciamento de dados. Ao automatizar a coleta e a análise de dados ecológicos, a IA reduz o tempo necessário para transformar dados de campo em insights acionáveis. Isso permite que os gestores de conservação tomem decisões informadas rapidamente, adaptem o curso de ação necessário em tempo real e aloquem melhor os recursos.

O peso da IA na indústria marítima

Ao explorarmos o papel da IA na indústria marítima, é essencial considerar tanto os seus benefícios quanto os seus desafios. Embora a IA ofereça monitorização aprimorada, precisão de dados e práticas sustentáveis, também acarreta altos custos, preocupações éticas e uma dependência da tecnologia. Vamos mergulhar nesses prós e contras para entender o impacto total da IA no setor marítimo.

Vamos começar com alguns benefícios importantes:

Monitoramento e fiscalização aprimorados

• Acompanhamento e conformidade em tempo real: A IA pode melhorar a capacidade das autoridades de track os movimentos das embarcações em tempo real e monitorizar o cumprimento dos regulamentos, incluindo a deteção de actividades de pesca ilegais.
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• Análise de dados abrangente: A IA pode analisar dados de satélites, drones e sensores mais rapidamente e com maior precisão do que os humanos, garantindo uma supervisão e proteção ambiental completas.

Precisão de Dados e Tomada de Decisão Aprimoradas

• Processamento de dados de precisão: A IA processa grandes conjuntos de dados com alta precisão, permitindo a coleta precisa de dados, minimizando erros e garantindo uma análise confiável para decisões informadas.
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• Modelos preditivos e apoio regulamentar: A IA pode analisar a dinâmica das populações de peixes e as alterações ambientais, fornecendo estimativas precisas para ajudar a definir limites de captura sustentáveis e a desenvolver estratégias de conservação eficazes. Embora a IA possa prever tendências ambientais, também oferece contagens precisas das populações de peixes, garantindo que as medidas regulamentares se baseiam em dados sólidos. Esta dupla capacidade melhora a nossa capacidade de gerir os recursos marinhos de forma sustentável.
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• Gestão proativa: Os insights gerados pela IA reduzem o erro humano e apoiam a tomada de decisões proativa, permitindo intervenções oportunas com base em dados precisos e atualizados e em análises preditivas.

Promoção de práticas sustentáveis

• Otimização da operação e redução da captura acessória: A IA otimiza as operações de pesca para reduzir o impacto ambiental, prevendo os melhores horários e locais para a pesca, minimizando assim a captura acessória e garantindo colheitas mais direcionadas e sustentáveis.
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• Desenvolvimento de tecnologias ecológicas: A IA apoia a criação de métodos e tecnologias ecológicas, incentivando práticas de pesca eficientes e responsáveis. Isso inclui o desenvolvimento de técnicas de aquicultura de precisão e a promoção de esforços de restauração de habitats para manter ecossistemas marinhos saudáveis.

Esses benefícios destacam o potencial transformador da IA no aprimoramento da sustentabilidade e eficácia da indústria marítima. No entanto, a implementação da tecnologia de IA apresenta vários desafios significativos. Estes incluem:

Altos custos iniciais de implementação

• Requisitos de investimento: A implementação da tecnologia de IA na indústria marítima requer um investimento inicial substancial em hardware, software e treinamento. Os custos iniciais podem ser restritivos para organizações menores e países em desenvolvimento, limitando a adoção generalizada.
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• Desenvolvimento de infraestrutura: Estabelecer a infraestrutura necessária para IA, como sistemas de coleta de dados, internet de alta velocidade e poder de computação, aumenta o ônus financeiro. Isso pode ser uma barreira significativa, especialmente em regiões remotas ou subdesenvolvidas.

Dependência da tecnologia e potenciais falhas

• Problemas de confiabilidade: A dependência da indústria marítima na tecnologia de IA introduz riscos associados a falhas ou mau funcionamento do sistema. Problemas técnicos podem levar a interrupções operacionais significativas e perdas financeiras.
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• Lacunas de habilidades: A implementação e manutenção de sistemas de IA exigem conhecimento e habilidades especializadas. Há necessidade de treinamento e educação contínuos para garantir que a força de trabalho possa gerenciar e utilizar efetivamente as tecnologias de IA.
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• Adaptabilidade: Os rápidos avanços na tecnologia de IA significam que os sistemas podem tornar-se rapidamente desatualizados. Atualizações e adaptações contínuas são necessárias para manter os sistemas de IA relevantes e eficazes, o que pode ser desafiador e exigir muitos recursos.

Preocupações éticas e de privacidade

• Privacidade de dados: Os sistemas de IA dependem de grandes quantidades de dados, levantando preocupações sobre a privacidade e segurança de informações confidenciais. Na indústria marítima, problemas de privacidade de dados podem surgir da coleta e uso de dados relacionados a movimentos de embarcações, atividades de pesca e monitoramento ambiental. Garantir que a coleta e o uso de dados estejam em conformidade com as leis e regulamentos de privacidade é crucial para proteger indivíduos, empresas e informações proprietárias. Embora os dados da vida selvagem possam ser públicos, os dados operacionais de embarcações e práticas de pesca específicas podem ser confidenciais e exigir um manuseio cuidadoso.

Estes desafios destacam a necessidade de um planejamento e gestão cuidadosos para garantir a integração bem-sucedida da IA na indústria marítima. Abordar estas questões é crucial para aproveitar todo o potencial da IA, mitigando os riscos.

Futuro da IA na indústria marítima

Embarcações autônomas

Uma ideia interessante que poderá tornar-se realidade num futuro próximo é o desenvolvimento de embarcações autónomas com IA. Isto envolve o desenvolvimento de navios que podem operar de forma independente sem intervenção humana, utilizando sistemas avançados de IA para navegação, tomada de decisões e operações. Têm o potencial de mudar os sectores do transporte marítimo e da pesca, aumentando a eficiência, reduzindo o erro humano e minimizando o impacto ambiental. Uma das empresas líderes neste projeto é a Rolls-Royce, que está a fazer avançar a tecnologia através do seu programa Ship Intelligence. Além disso, a ProMare, uma organização americana sem fins lucrativos, iniciou um projeto de navio independente denominado "The Mayflower" em colaboração com a IBM.

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Monitoramento ambiental aprimorado

Os avanços nos modelos de visão por computador, como os modelos YOLO (You Only Look Once), uma tecnologia de ponta de deteção de objectos por IA, podem conduzir a uma melhor monitorização dos ambientes marinhos. Estes avanços permitirão a deteção atempada de ameaças ambientais, como a pesca ilegal e a poluição, permitindo respostas mais eficazes e a proteção dos ecossistemas marinhos.

Conclusão

A IA transformou o sector marítimo, melhorando a monitorização, a aplicação, a precisão dos dados e as práticas sustentáveis. Tecnologias como o rastreio em tempo real, a análise preditiva e modelos avançados como o YOLOv8 deram-nos uma visão e um controlo sem precedentes sobre os ambientes marinhos. 

No entanto, ao abraçar esses avanços tecnológicos, é essencial equilibrá-los com os esforços de conservação. Garantir que a tecnologia apoie e aprimore a conservação sem causar danos é crucial para o gerenciamento sustentável e eficaz dos recursos marinhos, protegendo nossos oceanos para as gerações futuras. Essa sinergia entre IA e conservação é promissora para um futuro marítimo mais saudável.

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