Vil bruke kamerateknologi og kunstig intelligens til å varsle om farlige alger

NORCE samarbeidet med lokale oppdrettere og brukte forskningsfly med spesialkamera under det store algeutbruddet i Nord-Norge, for å skaffe informasjon som kan sikre tidligere varsling om algeutbrudd.

På oppdrag fra Blått Kompetansesenter Nord har NORCE blitt bedt om å undersøke hvordan man kan varsle om giftige algeoppblomstringer  før de  får dramatiske konsekvenser. Prosjektet fikk en heftig start i mai i år da en giftig algeoppblomstring  i Nord-Norge  førte til at om lag 1,8 millioner fisk i oppdrettsanlegg døde.

Forsker Katalin Blix har lenge jobbet med fjernmåling av algeoppblomstringer.

– Det som vi fikk til å teste ut i dette prosjektet, som var et svært godt samarbeid som ble satt i gang på veldig kort varsel, var om vi klarte å detektere alger i fjordene, sier hun til iLaks.

Les også: Store verditap etter algeoppblomstring: – I alle fall nord for 300 millioner kroner

Under skyene
Ved hjelp av et visualiseringsverktøy kunne Blix og deltagerne i prosjektet følge med på og verifisere bildene fra  et kamera om bord i NORCE sitt  forskningsfly, fra bakken.

– Flyet fløy under skyene på kort varsel, nært land, med et påmontert hyperspektralt kamera, forklarer Blix.

Så godt som alle oppdretterne stilte opp, og var med og tok vannprøver på lokalitetene, der hvor flyet fløy over. Sammen med dem kunne Blix følge med på bildene fra  flyet.

– Vi skulle teste ut nye teknologier, proof of concept. Det vi så tyder på at det går an, sier forskeren.

– Dere økte presisjonen til å kunne identifisere alger?

– Ja, både presisjonen og det at vi faktisk kunne se algene ved anleggene nært land, svarer hun.

Hyperspektralt kamera
Ifølge den ungarske forskeren, som har base i Tromsø, byr det på vanskeligheter å benytte satellittkameraer, som er multispektrale, til slik deteksjon.

– På satellittene er kameraene ofte multispektrale, det vil si at de har vanligvis tre til femten kanaler. Og dette fungerer bra i åpent hav. For et multispektralt kamera er det utfordrende å fange opp disse signalene (nær land), siden forskjellige algegrupper absorberer lys på ulikt vis, sier hun og påpeker:

– Dersom du har et hyperspektralt kamera har du 200 kanaler, noe som gir en veldig fin spektral oppløsning. Det gjør det lettere å skille forskjellige algegrupper.

Blix sier det er flere grunner til at et hyperspektralt kamera ombord på et fly er bedre:

– For det første er det bakkeoppløsningen. Fra fly får vi en bakkeoppløsning på en halv meter, eller enda bedre, dersom man flyr lavere. Det andre er selve kameraet. Men dersom du er nær kysten vil det være andre ulike elementer i havet. Det er sedimenter fra land, eksempelvis organiske stoffer, eller andre algegrupper med ulike pigmentsammensetninger, sier hun.

Kunstig intelligens og rødt hav
Potensielt  kan denne teknologien gjøre at man kan varsle to til tre dager i forkant om at det er en algeoppblomstring  på vei.

Fysikeren har lenge jobbet med kunstig intelligens og maskinlæring. Håpet hennes er å legge til rette for utvikling av en deteksjonsmodell som kan gi tidlig varsling ved algeutbrudd.

– Dette skal utvikle seg til en AI-modell?

– Ja, etterhvert. Men først trenger vi mer data, svarer hun og legger til:

– Vårt håp er at det lar seg gjøre å skille mellom ulike algegrupper. Det har man klart andre steder.

Blix trekker frem fenomenet red tide, som er et stort problem i Florida og i San Diego-området. Der gjør alger havet rødt og er ofte veldig giftig.

– Da er badestrender stengt og det er et stort problem for økosystemet, sier hun.

– Der går det an å ha en deteksjonsalgoritme som klarer å se om dette er red tide, eller andre farlige algegrupper, forteller Blix,  som nå vil jobbe for å finne midler til å videreutvikle teknologien.