
Conservazione degli uccelli costieri

La bonifica ha portato a una significativa riduzione delle zone umide costiere, con conseguente drammatico declino degli uccelli acquatici, evidenziando l'urgente necessità di ripristinare gli habitat. Al fine di fornire un sito ideale di roost per l'alta marea per il più importante sito di sosta degli uccelli costieri nel Mar Giallo, abbiamo condotto un progetto di ripristino nella Tiaozini Wetland. Come area dimostrativa per il ripristino di un sito di sosta per l'alta marea è stato sviluppato uno stagno per pesci di 720 acri verso il mare. Il progetto è riuscito a creare habitat che soddisfano le esigenze di vari uccelli acquatici migratori grazie a una serie di misure scientifiche come la micro-modifica del terreno, la regolazione del livello dell'acqua, il controllo della vegetazione e il monitoraggio automatico degli uccelli acquatici. Dalla sua istituzione, la TZN720 ha attirato un gran numero di uccelli acquatici, con un record unico di 188500 uccelli acquatici nel 2024. L'esperienza di successo di questo progetto è stata inclusa nel "Biodiversity 100+Cases" pubblicato in occasione della 15a Conferenza delle Parti della Convenzione sulla Diversità Biologica (CBD-COP15) NGO Forum.
Contesto
Sfide affrontate
La bonifica non solo riduce le aree di foraggiamento per gli uccelli acquatici, ma diminuisce anche i loro siti di roost durante le alte maree. Durante la marea primaverile, la maggior parte delle piane fangose è sommersa e gli uccelli acquatici sono costretti a entrare nell'area di bonifica artificiale per riposare. Tuttavia, a causa delle attività produttive dell'uomo, la qualità dei siti di rifugio per l'alta marea nell'area di bonifica è molto instabile, per cui è importante una misura di protezione per ripristinare siti di rifugio di alta marea di alta qualità per i migratori nelle importanti aree di distribuzione degli uccelli. Dopo la realizzazione del ripristino, la sua efficacia deve essere valutata e monitorata a lungo termine. Recentemente, i dispositivi senza operatore, come la videosorveglianza, sono stati ampiamente utilizzati per monitorare le comunità di uccelli acquatici nelle zone umide costiere. Tuttavia, la grande quantità di registrazioni video pone una duplice sfida: l'archiviazione e l'analisi. Il metodo di analisi manuale richiede molto tempo ed è soggetto a errori, il che rappresenta un importante ostacolo per una rapida elaborazione dei dati e per la promozione e l'applicazione dei risultati.
Posizione
Processo
Sintesi del processo
Il sistema di monitoraggio automatico ausiliario degli uccelli acquatici sviluppato in questo progetto è in grado di elaborare i dati massivi sugli uccelli acquatici raccolti dalle telecamere di sorveglianza ad alta definizione, come l'identificazione, il conteggio e la stima della densità. Ciò consente al dipartimento di gestione di monitorare con maggiore precisione la comunità di uccelli acquatici che utilizza questo sito di roost dell'alta marea e di valutare e gestire questo sito di roost ripristinato in modo tempestivo ed efficace.
Blocchi di costruzione
Creare e gestire un sito di roost di alta qualità per gli uccelli costieri
Attraverso una serie di misure scientifiche come la micro-modifica del terreno, la regolazione del livello dell'acqua e il ripristino ecologico delle zone umide, si mira a creare un habitat in grado di soddisfare le esigenze di diversi uccelli migratori. Dopo il completamento del progetto di restauro, nella gestione quotidiana, il sito di roost dell'alta marea deve mantenere una certa proporzione di piane nude, aree di acqua bassa, aree di acqua profonda e aree a bassa vegetazione controllata. Controllando manualmente il livello dell'acqua per garantire la stabilità relativa delle diverse aree di livello, controllando l'altezza delle erbe infestanti per mantenere l'area delle piane nude, al fine di fornire gli habitat di diversi uccelli acquatici migratori come uccelli di mare, aironi, gabbiani, anatre, ecc. L'utilizzo di dispositivi non presidiati, come la videosorveglianza, per assistere nel monitoraggio delle comunità di uccelli acquatici, al fine di valutare i modelli di utilizzo dell'habitat da parte di questi uccelli migratori e successivamente valutare la qualità dell'habitat.
Monitoraggio con videosorveglianza delle comunità di uccelli acquatici
Il monitoraggio degli uccelli acquatici è alla base delle strategie di protezione e gestione di quasi tutti i tipi di ecosistemi di zone umide. Con il continuo miglioramento delle infrastrutture di conservazione delle zone umide in Cina, compresi i dispositivi remoti per la raccolta di grandi quantità di dati acustici e visivi della fauna selvatica, la domanda di tecnologie di filtraggio e analisi dei dati è in aumento. Il rilevamento degli oggetti basato sul deep learning è diventato una soluzione fondamentale per l'analisi dei big data ed è stato testato in diverse aree applicative. Tuttavia, queste tecniche di apprendimento profondo non sono ancora state testate per il rilevamento di piccoli uccelli acquatici nei video di monitoraggio in tempo reale. Proponiamo un metodo di rilevamento migliorato che aggiunge ulteriori teste di predizione, moduli di attenzione SimAM e fotogrammi continui a YOLOV7, chiamato YOLOv7 Waterbirds, per i dispositivi di videosorveglianza in tempo reale per identificare le aree di attenzione ed eseguire compiti di monitoraggio degli uccelli acquatici (identificazione, conteggio e stima della densità). Sulla base del set di dati degli uccelli acquatici, il valore medio di accuratezza (mAP) di YOLOv7 waterbird è del 67,3%, circa il 5% in più rispetto al modello di riferimento. Inoltre, il tasso di richiamo del metodo migliorato è dell'87,9% (accuratezza=85%) e il tasso di richiamo per gli uccelli acquatici di piccole dimensioni (definiti come pixel inferiori a 40x40) è del 79,1%, il che indica che le sue prestazioni nel rilevamento di oggetti di piccole dimensioni sono superiori al metodo originale e a molti altri popolari algoritmi di deep learning. Questo algoritmo può essere utilizzato dai dipartimenti di gestione delle aree protette o da altre organizzazioni per utilizzare le telecamere di sorveglianza esistenti per un monitoraggio più preciso delle piante acquatiche, contribuendo in qualche modo alla conservazione della fauna selvatica.
Impatti
Dalla sua istituzione nel 2020, il sito di roost di alta marea TZN720 ha ospitato 56800 uccelli acquatici ed è cresciuto di anno in anno. Nel 2024, vi si sono appollaiati fino a 189.000 uccelli acquatici, con la Passera mattugia di Nordmann (EN), passata da 1150 nel 2020 a oltre 2000 nel 2024, che è sempre stata il più grande stormo singolo di NG al mondo, fornendo dati cruciali per la stima della popolazione. L'esperienza di successo acquisita con il ripristino e la gestione di TZN720 è stata inclusa nel "Biodiversity 100+Cases" pubblicato in occasione della 15a Conferenza delle Parti della Convenzione sulla Diversità Biologica (CBD-COP15) NGO Forum. È anche un famoso esempio cinese di protezione del Patrimonio Naturale dell'Umanità, spesso riportato da molti noti media cinesi e che attira un gran numero di persone. È stato incluso nella Collated Guidance for the Restoration and Management of Salt Marshes and Interfacial Flats: an Evidence-based Approach, redatta dal gruppo Conservation Evidence dell'Università di Cambridge e da Wetlands International. Nel frattempo, abbiamo testato l'efficacia e le prestazioni del framework di monitoraggio automatico ausiliario degli uccelli acquatici presso la TZN720 e i risultati hanno dimostrato che il nostro metodo è superiore a molti altri algoritmi di deep learning popolari. Questo algoritmo può essere utilizzato dai dipartimenti di gestione delle aree protette o da altre organizzazioni, contribuendo così alla conservazione della fauna selvatica.
Beneficiari
Istituti di ricerca, enti di gestione delle aree protette, governo centrale, governo locale, media, turisti, operatori del settore dei servizi locali
Inoltre, spiegate il potenziale di scalabilità della vostra soluzione. Può essere replicata o estesa ad altre regioni o ecosistemi?
A causa dell'ampia diffusione della bonifica intertidale nelle EAAF, nelle aree costiere densamente popolate e in rapido sviluppo sono presenti numerosi habitat importanti per gli uccelli che richiedono progetti di ripristino. Pertanto, l'esperienza di successo nella creazione artificiale di un sito di roost di alta marea per uccelli acquatici di alta qualità può essere estesa a tutte le aree costiere della Cina, dell'Asia orientale, del Sud-est asiatico e di altre regioni del mondo che devono affrontare sfide simili. Nel frattempo, il sistema di identificazione e monitoraggio automatico degli uccelli acquatici sviluppato in questo progetto può essere applicato anche alla gestione di vari tipi di habitat degli uccelli acquatici.
Quadro globale sulla biodiversità (GBF)
Obiettivi di sviluppo sostenibile
La storia

Mi chiamo Hongyan Yang, dottore di ricerca in Ornitologia. Ho lavorato per più di 10 anni sugli uccelli costieri, in particolare sui nodini rossi, nella baia di Bohai, nell'ecoregione settentrionale del Mar di Yeallow, in Cina. Dal 2020 sono ricercatore presso il CEAAF. Sono entrata a far parte del centro nell'agosto 2020, quando è stato appena creato il sito di roost di alta marea TZN720. Il mio primo lavoro è stato quello di contare gli uccelli acquatici in TZN720 una volta al mese. È davvero sorprendente se paragonato alla mia esperienza di uccelli costieri del Mar Giallo settentrionale. In quell'estate ho assistito a decine di migliaia di uccelli costieri che si sono infilati nella TZN720, tra cui più di 20 piovanelli dal becco a cucchiaio in una sola volta, che si appollaiavano felicemente sulle piane nude e asciutte o addirittura si nutrivano nell'acqua bassa! Alcuni di loro hanno persino mantenuto il piumaggio riproduttivo, creature così belle e adorabili! A dire il vero, nel mio sito di studio nella Baia di Bohai si sono verificati occasionalmente degli SBS, ma non ho mai avuto la possibilità di vederli. Ma a Tiaozini, caspita, li ho incontrati in quasi tutti i rilievi durante il periodo di massima permanenza nella Tiaozini Wetland, soprattutto in TZN720. Forse sapete che TZN è il più importante sito di sosta al mondo per questa preziosa specie. Che fortuna! Il numero di SBS è rimasto abbastanza stabile in TZN, ma le tendenze all'aumento di altre due specie protette, la passera mattugia di Nordmann e il nibbio bruno, mi hanno davvero aperto gli occhi. Nella TZN720 ne ho contati personalmente 1450 nel 2023 e più di 2000 nel 2024! Si noti che la precedente stima della popolazione di questa specie si aggirava intorno ai 1000 individui. Quasi ogni autunno il nostro team ha ottenuto il nuovo numero più alto di NG al mondo durante l'indagine TZN720! È davvero sorprendente e soddisfacente assistere a un numero così elevato di esemplari di questa specie in via di estinzione. Dio benedica questa terra! Per quanto riguarda i nodini, li conoscevo molto bene perché nella Baia di Bohai ne avevo normalmente più di 10.000 nel periodo di picco della loro migrazione verso nord. Ma la TZN720 mi ha ancora una volta scioccato: Ho contato più di 40000 GN nel 2023, che, ho sentito dire, era già il gruppo più densamente registrato in Cina, ma nel 2024, indovinate quanti ne ho contati in TZN720? Il doppio!!! Credetemi, mi sembrava davvero che i miei occhi stessero diventando ciechi per averli contati, insieme ad altri 70000 uccelli costieri ancora più piccoli, la maggior parte dei quali erano pivieri di sabbia, dunlin e stenelle dal collo rosso. È evidente che amo questa terra, amo la TZN720, amo quegli enormi uccelli costieri che offuscavano il cielo davanti ai miei occhi. Mi hanno fatto sentire che il cielo scende davvero nel mondo.