Aplicar el aprendizaje profundo para cuantificar los factores de cambio ecológico a largo plazo en una zona marina...

Área de la Ciencia:

• Ecología marina
• La inteligencia artificial en la ecología
• Ciencias de la conservación

Sus antecedentes:

• El Parque Nacional Kosterhavet, Suecia, es un área marina protegida con imágenes de video históricas que se remontan a 1997.
• Las comunidades de invertebrados bentónicos son indicadores cruciales de la salud del ecosistema marino.
• La comprensión de los cambios ecológicos a largo plazo requiere métodos sólidos de recopilación y análisis de datos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y aplicar un modelo de detección de objetos para clasificar a los invertebrados bentónicos en imágenes de video bajo el agua archivadas.
• Generar un conjunto de datos completo de registros de ocurrencia para 17 taxones de invertebrados bentónicos desde 1997 hasta 2023.
• Analizar las distribuciones de profundidad y las tendencias de abundancia de taxones bentónicos y grupos funcionales para identificar cambios ecológicos.

Principales métodos:

• Entrenar un modelo de detección de objetos con una precisión media media de 0,738 para clasificar 17 taxones de invertebrados bentónicos.
• Aplicación del modelo entrenado a imágenes de video archivadas (1997-2023) para crear un conjunto de datos de 72.369 registros de ocurrencias.
• Cuantificar las distribuciones de profundidad y las tendencias temporales de abundancia, y correlacionarlas con factores ambientales como la temperatura.

Principales resultados:

• Se establecieron distribuciones de profundidad para 15 de 17 taxones a profundidades ≥ 45 m, con expansiones propuestas para seis taxones.
• Se observaron aumentos significativos de abundancia para ocho taxones y disminuciones para cinco taxones.
• La estructura comunitaria cambió hacia comederos en suspensión más pequeños y tolerantes al calor, con grandes taxones sensibles al calor que migran a aguas más profundas.

Conclusiones:

• La preferencia por la temperatura y el tamaño del organismo son factores clave de las tendencias de abundancia observadas en los invertebrados bentónicos.
• Las medidas de protección del Parque Nacional Kosterhavet son efectivas, como lo demuestra la creciente abundancia de taxones sensibles.
• Las recomendaciones incluyen la ampliación de las regulaciones pesqueras a aguas más profundas y el establecimiento de nuevas áreas marinas protegidas de aguas profundas para conservar las especies de aguas frías.