Атака «русской горбуши»: как советский эксперимент вынудил Норвегию потратить $7 млн на ловушки с ИИ

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В июле 2023 г. природоохранное ведомство Норвегии зафиксировало критическую отметку: в реки северных губерний Финнмарк и Тромс одновременно зашли свыше четверти миллиона особей тихоокеанской горбуши. В норвежских сводках и прессе этот вид официально именуют не иначе как russelaks — «русский лосось». Чтобы остановить неконтролируемое заполнение речных русел чужеродной рыбой, Осло выделил чрезвычайный бюджет в размере 74,5 млн норвежских крон (свыше $7 млн). Деньги пошли на возведение тяжелых речных барьеров и закупку подводных комплексов с искусственным интеллектом, сканирующих каждую поднимающуюся рыбу на ходу.

Источником кризиса стал биологический эксперимент, начатый ихтиологами Главрыбвода СССР еще в 1956 г. Советский Союз пытался создать в Баренцевом и Белом морях самовоспроизводящуюся популяцию ценного промыслового лосося, независимую от колебаний коренного атлантического стада. Первые тридцать лет икра с Сахалина приживалась слабо: мальки массово гибли при выходе в соленую воду Арктики, а уловы оставались единичными. Ситуация изменилась в 1985 г., когда на рыбоводные заводы Мурманской области доставили партию икры из реки Ола Магаданской области. Эта генетическая линия обладала адаптацией к сверхнизким температурам инкубации — ниже 0,5 °C. Она выжила, закрепилась и начала экспоненциально размножаться.

Автор: Joe Mabel / CC BY-SA 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Биологический цикл нечетных годов

У горбуши жесткий двухлетний жизненный цикл. Малек скатывается в море весной, нагуливает вес в 1,5-2 кг в открытой Атлантике и ровно через два года возвращается в пресную воду на единственный в жизни нерест. Из-за этого популяция строго разделена на две независимые ветви. В реках европейского севера прижилась именно «нечетная» линия. В четные сезоны в водоемах тихо, но каждые 24 месяца к берегам Северной Европы подходит волна из сотен тысяч особей.

Для экосистемы Скандинавии фатальным оказался сбой навигационного механизма горбуши. Местная дикая сёмга (Salmo salar) обладает идеальным хомингом: до 95% рыбы по запаху возвращается ровно в тот приток, где родилась. У горбуши показатель возврата в «свою» реку не превышает 50-60%. Остальная половина косяка произвольно заходит в любые соседние пресноводные протоки. Когда численность популяции на Кольском полуострове превысила миллион особей, рыба двинулась вдоль побережья на запад, колонизируя реки Норвегии, Финляндии, а затем добралась до Шотландии и Исландии.

К 2023 г. ихтиологи забили тревогу: дикая атлантическая сёмга оказалась на грани вытеснения. Горбуша заходит в реки на две-три недели раньше сёмги, оккупирует перекаты и физически сбивает местных лососей с нерестовых ям. Главный удар наступает после нереста: отложив икру, тихоокеанский лосось погибает в полном составе. Сотни тонн разлагающейся биомассы отравляют чистую воду продуктами распада. Концентрация кислорода падает, а показатели азота и фосфора взлетают, уничтожая икру местной сёмги, отложенную позже.

Автор: USFWSAlaska / Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org

Алгоритм машинного зрения на глубине 2 м

Чтобы предотвратить катастрофу, правительство Норвегии профинансировало установку автоматизированных систем селективного пропуска. Обычные глухие решетки не годились: нужно было перехватить горбушу, но дать дорогу на нерест местной сёмге, морской форели и гольцу. От ручной сортировки отказались сразу: круглосуточно перебирать руками сотни тысяч хвостов на 800 км дикого заполярного побережья было технически невыполнимо.

Инженеры разработали проточные ловушки, перегораживающие русло и направляющие рыбу в подводный туннель шириной 80 см. Внутри установлены камеры с разрешением 4K, светодиодные панели с поляризаторами и вычислительный блок с нейросетью.

Анализ рыбы в потоке воды занимает 0,2 с:

  • Камера фиксирует силуэт, форму челюсти, пропорции хвостового стебля и темные овальные пятна на хвосте;
  • Если контур совпадает с атлантической сёмгой или кумжей, заслонка остается открытой, и рыба плывет вверх по течению;
  • Если алгоритм распознает горбушу (по характерному нерестовому горбу и клювовидной челюсти), контроллер подает сигнал на пневмопривод. Металлические жалюзи за 0,15 с перекрывают коридор и выталкивают рыбу в накопительный береговой садок.

Точность сортировки на спокойной воде достигла 98,5%. За сезон 2023 г. через такие створы прошло и было изолировано свыше 154 000 особей горбуши. Однако природа ответила гидродинамикой: на пограничной реке Тана возвели барьер длиной 420 м стоимостью свыше $2 млн, но первый же мощный ливень понес по реке ил и бревна. Решетки забились, вода поднялась и пробила обходные рукава по отмелям, обойдя дорогостоящие сканеры.

Автор: Forest Service Alaska Region, USDA / CC BY 2.0 Источник: commons.wikimedia.org

Миллионные убытки против бесплатной икры

Второй тупик ждал Норвегию на берегу. Вся рыбная отрасль страны настроена на фермерского атлантического лосося навеской 4-5 кг. Горбуша весит до 2 кг, а при входе в реку запускает катаболизм: ее мышечные волокна разрушаются, а товарная ценность мяса падает. Норвежские переработчики отказались принимать дикую рыбу. Власти были вынуждены вывозить сотни тонн улова на биогазовые установки, делать из нее удобрения и закапывать на полигонах, доплачивая за утилизацию каждого килограмма из бюджета.

На российском берегу к этому же явлению относятся с практической выгодой. В Мурманской области ход горбуши стал народным промыслом. В прибрежной морской полосе лов разрешен без путевок по нормам суточного вылова, а лицензии на речные участки выкупаются за часы. Пока норвежцы сжигают миллионы долларов на ИИ-ловушки и экскаваторы для утилизации «инвазивного мусора», жители Терского берега заготавливают тонны красной рыбы и икры.

Каждые два года заполярные реки превращаются в арену противостояния высоких технологий и дикой природы. Следующий массированный ход горбуши назначен биологическими часами на лето 2027 года. Норвежцы усиливают конструкции и переобучают нейросети, но биологическая программа вида, заложенная еще советскими учеными, продолжает методично обходить алгоритмы за миллионы долларов.

Изображение в превью:
Автор: Forest Service Alaska Region, USDA / CC BY 2.0
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

3 комментария

Добавить комментарий

b
«Следующий массированный ход горбуши назначен биологическими часами на лето 2025 года. „
ThurisazSPb
Горбушу тоже можно в пищу употреблять. И, раз её много, её надо сделать статьёй дохода Королевства Норвегии.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Стальной каркас над Манхэттеном: как строили Empire State Building

Весной 1930 года на Пятой авеню почти не было места для огромной стройки. Участок бывшего отеля Waldorf-Astoria был зажат улицами, вокруг шёл обычный манхэттенский трафик, а подрядчики собирались...

✦ ИИ  Что происходит, когда сервер нейросети перестаёт отвечать посреди запроса

Нейросеть начала писать ответ, вывела несколько предложений и внезапно остановилась. Иногда появляется сообщение об ошибке, иногда текст просто обрывается, а в некоторых случаях приложение...

Почему в квантовой физике все случайно: как устроено правило Борна и можно ли его доказать

В основе современной квантовой физики лежат два совершенно разных закона, которые описывают поведение микромира в зависимости от того, наблюдаем мы за ним или нет.Первый закон — это...

«Спидола» ПМП-60: приемник, который спас завод и стал легендой

В конце 1950-х годов Рижский электротехнический завод ВЭФ столкнулся с проблемой, знакомой многим советским предприятиям: ламповая радиоаппаратура перестала пользоваться спросом и затоварила...

Обзор защищенного смартфона AGM X7 Pro: тепловизор высокого разрешения, фонарь и беспроводная зарядка

В этом обзоре посмотрим на очередной защищенный смартфон под названием AGM X7 Pro. Аббревиатуру бренда так и хочется прочитать на автомобильный манер как AMG, и свой стиль у аппарата определенно...