Como a IA pode ajudar a proteger uma das populações de orcas mais ameaçadas do mundo

Uma população de apenas 76 orcas ameaçadas de extinção está sendo monitorada com ajuda da inteligência artificial (IA) nos Estados Unidos. A tecnologia utiliza boias equipadas com sensores acústicos para identificar os animais e contribuir para a redução dos impactos provocados pelo tráfego marítimo.

Conhecidas como orcas residentes do sul, essas baleias formam uma das populações de orcas mais ameaçadas de extinção do mundo. Os animais frequentam o Mar de Salish, entre os Estados Unidos e o Canadá, onde o ruído dos navios prejudica a caça, a comunicação e a ecolocalização.

A iniciativa reúne a Quiet Sound, a Microsoft e a SMRU Consulting. O projeto utiliza inteligência artificial para reconhecer sons emitidos pelos animais e identificar sua presença em tempo quase real.

Segundo comunicado divulgado pela Microsoft, o objetivo é fornecer informações que ajudem os navegantes a reduzir a velocidade ou ajustar suas rotas quando houver baleias nas proximidades.

Por que o barulho dos navios ameaça as orcas?

As orcas residentes do sul estão entre os poucos grupos da espécie que se alimentam principalmente de peixes. Todos os anos, elas percorrem águas próximas ao estado de Washington em busca de salmão Chinook.

Durante esse trajeto, precisam dividir o ambiente com grandes embarcações comerciais. O ruído subaquático interfere na ecolocalização, mecanismo utilizado pelas orcas para localizar presas, além de dificultar a comunicação entre os animais.

Em entrevista à CNN, Rachel Aronson, diretora de programas da Quiet Sound, explicou que o barulho pode fazer com que as orcas gastem energia em tentativas malsucedidas de caça ou até desistam de procurar alimento. O problema é especialmente preocupante para fêmeas prestes a engravidar ou que estejam amamentando filhotes.

Um estudo publicado em 2024 na revista Global Change Biology identificou que, a cada aumento de um decibel no nível máximo de ruído, as fêmeas apresentavam uma probabilidade 58% menor de perseguir presas. Entre machos e fêmeas, a probabilidade de capturar alimento era 12,5% menor.

Como a inteligência artificial identifica as orcas?

Para monitorar os animais, os pesquisadores instalaram uma boia acústica no Estreito de Haro, na fronteira entre os Estados Unidos e o Canadá. O equipamento possui três hidrofones, sensores capazes de captar sons debaixo d'água.

Os registros são analisados por sistemas desenvolvidos pela Microsoft e pela SMRU Consulting, que buscam reconhecer os sons emitidos pelas orcas. A Microsoft utiliza o Water SPARROW, uma tecnologia de inteligência artificial adaptada para monitoramento acústico da vida marinha.

O sistema processa grandes volumes de áudio e procura identificar sinais da presença das baleias sem depender exclusivamente da análise manual dos pesquisadores.

Segundo Juan Lavista Ferres, cientista-chefe de dados da Microsoft, essa capacidade permite transformar informações coletadas continuamente em resultados disponíveis com maior rapidez.

Os testes iniciais apresentaram resultados considerados encorajadores. Após ajustes nos modelos e a coleta de novos dados, a quantidade de falsos positivos diminuiu.

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Como a tecnologia pode evitar colisões com navios?

A proposta é que as informações coletadas pelas boias possam alimentar sistemas de alerta utilizados por embarcações comerciais. Um deles é o Whale Report Alert System (WRAS), administrado pela organização Ocean Wise.

A ferramenta reúne registros de avistamentos, imagens térmicas e dados acústicos para indicar a localização de baleias. Quando uma embarcação se aproxima de uma região onde houve registro desses animais, os navegantes podem receber alertas por mensagem.

Segundo a Quiet Sound, pilotos marítimos comerciais são avisados quando estão a menos de dez milhas náuticas de um local com avistamento registrado. A antecedência é importante porque grandes navios podem precisar percorrer até cinco milhas para reduzir a velocidade.

Redução da velocidade já diminuiu o ruído subaquático

Além do monitoramento tecnológico, a Quiet Sound mantém desde 2022 um programa voluntário para incentivar navios a navegar mais lentamente. A iniciativa abrange um trecho de aproximadamente 32 quilômetros próximo aos acessos dos portos de Seattle, Tacoma e Everett, no estado de Washington.

De acordo com a organização, a participação das embarcações chegou a 73% nesta temporada. Desde a implementação do programa, o ruído subaquático diminuiu em até 50% nas áreas monitoradas.

A redução da velocidade busca tornar o ambiente menos barulhento para as orcas e diminuir os riscos associados à circulação de grandes navios.

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Tecnologia pode ser usada para proteger outras espécies

A população de orcas residentes do sul conta atualmente com 76 indivíduos. O grupo só foi reconhecido como geneticamente distinto das orcas de Bigg na década de 1970.

O primeiro levantamento populacional, realizado em 1974, identificou 71 animais. O número chegou a 97 em 1996, mas caiu para 79 em 2001. Em 2005, as orcas residentes do sul receberam a classificação de ameaçadas de extinção.

Para ampliar a proteção desses animais, os pesquisadores pretendem aperfeiçoar a identificação acústica e combinar diferentes fontes de informação. A expectativa é que o monitoramento por inteligência artificial também ajude a compreender os padrões sazonais de movimentação das orcas.

A tecnologia poderá ainda ser utilizada na conservação de outras espécies. A Microsoft pretende disponibilizar o Water SPARROW como tecnologia de código aberto, permitindo sua instalação em outras boias compatíveis e sua utilização em projetos de conservação de diferentes espécies marinhas.