지역사회 기반 영구 양묘장의 목적은 재조림을 위한 고품질의 탄력적인 묘목을 생산하고 지역 역량을 구축하는 것입니다. 4개 프로젝트 지역(루웨로, 음발레, 부시아, 캅초르와)에 각각 한 곳씩 중앙 집중식 양묘장을 설치하고 필수 도구, 관개 시설, 훈련된 양묘장 운영자를 배치했습니다. 묘목이 충분히 성장하고 굳어지는 과정을 거쳐 생존 기준을 충족할 수 있도록 씨앗을 조기(2023년 12월~2024년 1월)에 공급했습니다. 양묘장에서는 현지 기후 조건에 대한 적응성, 가뭄 저항성, 토양 안정화 특성 등을 고려하여 선정된 그레빌레아와 아그로카푸스 등 다목적 수종의 묘목 96,423그루를 생산했습니다. 양묘장은 또한 농부들이 우수한 농림업 기술, 종자 번식, 해충 방제, 묘목 관리 기술을 배우는 교육 허브 역할을 했습니다.

파이로센스 플랫폼에 필수적인 모든 정보를 포괄적으로 수집하는 메커니즘입니다. 그 목적은 여러 출처에서 실시간 데이터를 수집하여 시스템이 정확한 분석과 효과적인 의사 결정에 필요한 정보를 확보하도록 하는 것입니다.

파이로센스는 불가지론적이고 호환성이 높은 데이터 배열을 통합합니다:

1. 환경 IoT 센서는 전략적으로 배치되어 실시간 CO2, 온도, 습도 데이터를 지속적으로 수집합니다. 유형과 프로토콜에 구애받지 않고 MQTT, LoRa, Sigfox, NBIoT와 호환되므로 광범위한 통합을 보장합니다. 효율성을 위해 최대 10년까지 지속되는 배터리를 탑재하여 유지보수를 최소화합니다.

2. 고정 카메라와 드론은 고해상도 이미지와 라이브 비디오를 캡처합니다. 통합 비전 AI는 이 시각적 데이터를 실시간으로 처리하여 연기나 화재와 같은 이상 징후를 감지합니다.

3. PyroSense는 지역 기상 관측소와 위성에서 데이터를 수집합니다. 세분화된 지역 데이터와 광범위한 위성 데이터를 결합하여 현재 날씨를 종합적으로 파악할 수 있습니다.

4. GIS는 지형, 식생, 인프라 등의 지도를 포함한 기초적인 공간 정보를 제공합니다.

5. 소방관 웨어러블은 실시간 생체 인식을 모니터링합니다. AI는 피로 또는 열 스트레스와 같은 위험 패턴 인식을 위한 데이터를 향상시킵니다. 실시간 알림이 인근 팀이나 관제 센터로 전송되어 사전 예방적 개입이 가능합니다.

양서류는 조류나 포유류보다 더 큰 위협에 처해 있으며 개체 수가 더 빠르게 감소하고 있습니다. 기후 변화, 키트리드 균류, 종 밀거래와 같은 기타 인위적인 요인 등 다양한 요인으로 인해 양서류 개체수가 감소하고 있습니다. 그러나 양서류의 위협 수준은 조류 78종(0.8%)에 비해 1294종(22.5%)이 너무 잘 알려져 있지 않아 평가하기 어렵다는 점에서 의심할 여지없이 과소평가되고 있습니다(Stuart et al., 2004).

이러한 지식 부족은 과학 연구의 민주화를 위해 리빗과 같은 교육 도구가 매우 중요하다는 것을 강조합니다. 리빗과 같은 앱은 생태 모니터링의 장벽을 낮춤으로써 수동적인 관찰자를 능동적인 보존 참여자로 변화시킵니다. 교육 기술을 통해 시민 과학자들은 취약한 생태계를 이해하고 보호하는 데 직접 기여할 수 있으며, 연구가 부족한 지역의 데이터 수집을 확대하여 중요한 연구 한계를 해결할 수 있습니다.

이러한 혁신적인 플랫폼은 생물다양성 문제에 대한 대중의 인식을 높이는 동시에 과학적 참여를 위한 접근 가능한 경로를 제공합니다. 연구 인프라가 잘 구축된 조류 중심의 앱과 달리, 아누란 보호 분야에는 종합적인 시민 과학 플랫폼이 부족했습니다. 리빗은 개인이 양서류 연구에 중요한 기여자가 될 수 있도록 권한을 부여하고, 데이터 부족 문제를 해결하며, 기술 기반의 협력적 환경 관리를 통해 전 세계적인 보존 노력을 지원함으로써 이 중요한 격차를 메웁니다. 이 애플리케이션은 800여 종의 양서류에 대한 정보를 4개 언어로 제공하는 최초의 애플리케이션으로, 호출 유형, 사진, CITES 정보(종의 밀매 또는 상업적 목적 사용 여부, GBF 목표 5 및 9에 해당), IUCN 상태(종의 멸종 위기 여부, GBF 목표 4에 해당), 동물 행동 및 번식에 대한 일반 정보 등이 포함되어 있으며, 양서류의 행동과 번식에 대한 정보를 포함하고 있습니다.

시민 과학 앱은 자연 애호가들의 참여를 유도하면서 생물 다양성 모니터링에 도움이 되는 것으로 나타났습니다(Callaghan et al., 2019). 예를 들어, 호주 박물관의 앱인 FrogID는 사용자가 개구리 울음소리를 녹음할 수 있는 앱으로, 사람의 검증을 통해 신원이 확인된 개구리 울음소리를 녹음할 수 있습니다. 현재까지 FrogID는 침입종 모니터링(Rowley and Callaghan, 2023), IUCN 적색 목록 평가 정보 제공(Gallagher 외, 2024), 화재 영향 평가(Mitchell 외, 2023), 도시화 영향 이해(Callaghan 외, 2020), 개구리 울음소리 행동 연구(Liu 외, 2022) 관련 논문을 발표했습니다. 저희의 목표는 리빗을 통해 전 세계의 개구리들을 대상으로 더 짧은 기간에 비슷한 결과를 얻는 것입니다. 현재까지 FrogID 팀은 18,000건 이상의 통화 백로그를 보유하고 있으며, 머신러닝 알고리즘을 구현하여 처리 시간이 크게 단축되었기 때문에 앱을 사용하면 이 수치를 크게 줄일 수 있습니다.

앱의 첫 번째 베타 테스트 기간 동안 50명의 사용자가 신원 확인을 위해 녹음을 제출했습니다. 주제별 전문가들은 자신이 녹음한 종과 리빗이 예측한 종이 일치한다고 지적했고, 자연 애호가들은 새로운 개구리 종을 소개하거나 종의 이름과 가장 일반적인 발성을 통해 익숙한 개구리를 다시 접할 수 있는 '오늘의 개구리' 기능(GBF 목표 11)에 만족해하는 등 긍정적인 피드백이 이어졌습니다.

전 세계의 현대 동물원 및 수족관은 동물 관리, 종 보존, 공공 교육에 전문성을 기여함으로써 특별한 기회를 제공하고, 현대 보존 및 과학 연구의 강력한 기반을 형성합니다. GAIA 이니셔티브는 이러한 기관과 긴밀히 협력하고 이들이 생성하는 데이터와 인사이트를 활용함으로써 현장과 현장 외 보존 노력 간의 격차를 해소하는 것을 목표로 합니다. 인간의 보살핌을 받는 동물은 종의 생물학, 행동, 환경 변화에 대한 반응을 이해하는 데 귀중한 모델이 될 수 있습니다. 또한, 동물원의 통제된 환경은 야생에 배치하기 전에 보다 예측 가능하고 접근 가능한 환경에서 동물 매개 센서 및 AI 시스템과 같은 첨단 기술을 개발하고 테스트할 수 있게 해줍니다.

이 빌딩 블록의 주요 중점 영역은 다음과 같습니다:

• 센서 데이터에 대한 AI 파이프라인 개발을 위한 참조 및 학습 데이터 생성. 대형 조류 사육장에서 사육 중인 독수리에게 태그를 부착하고 동시에 독수리의 행동을 기록함으로써 AI 학습을 위한 쌍으로 구성된 데이터 세트를 만들 수 있었습니다. 학습된 AI를 사용하면 먹이 주기 등 관련 행동을 감지하기 위해 동물을 관찰할 필요가 없으며, AI는 센서 데이터로부터 매우 안정적으로 행동을 예측하여 대상 동물의 일생 동안의 행동에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
• 교육 및 대중 참여: 베를린 동물원은 GAIA의 연구 결과를 교육 프로그램에 통합하고 미디어 관계 및 대중 홍보에 협력하여 생물 다양성 보존과 기술 혁신에 대한 대중의 인식과 참여를 촉진하고 있습니다. 방문객들은 최첨단 도구와 그 도구가 야생동물 보호에 미치는 영향을 소개받습니다.

개별 동물에게 꼭 필요한 최소한의 영향만 미치는 것이 GAIA 이니셔티브의 핵심 목표입니다. 사자와 독수리 모두 베를린 동물원과 베를린 티어파크에서 독일의 동물 실험 및 동물 복지 시스템 내에서 광범위한 테스트 절차가 진행되었습니다. 동물원 동물과 야생동물 모두를 위해 수의학 전문가들에 의해 개발되고 테스트된 기술은 엄격한 동물복지 고려사항에 부합하고 안전한 것으로 간주됩니다. 또한, GAIA와 다른 연구 그룹 모두 해당 종에 대한 태그와 목걸이 착용의 효과에 대한 장기간의 경험과 데이터를 보유하고 있습니다. 예를 들어, 독수리에게 인식표를 부착하는 것이 새의 복지, 건강 또는 번식에 해로운 영향을 미치지 않는다는 것이 입증되었습니다. 독수리는 태그를 부착한 채로 수년 동안 살며, 비슷한 움직임과 먹이 활동을 하고, 새끼를 낳는 것으로 밝혀졌습니다.

GAIA와 베를린 동물원의 파트너십은 GBF 목표 21 "생물다양성 행동을 안내하기 위한 지식의 이용 및 접근성 보장"의 의미에서 이니셔티브의 커뮤니케이션 및 지식 이전 목표를 강조합니다. 이 활동 분야는 생물다양성 보전과 기술 혁신에 대한 인식 제고를 위해 더 많은 대중을 대상으로 할 뿐만 아니라 국내 및 국제적 차원의 정치적 의사 결정권자를 대상으로 합니다. 예를 들어, GAIA는 독일과 나미비아의 정치 이해관계자들과 활발히 협의하고 벨기에 브뤼헤에서 열린 2024년 IUCN 지역보전포럼에 참가했습니다.

생태학 연구와 GAIA 활용 사례를 위해서는 외딴 야생 지역에서 오랜 기간 동안 다양한 동물 종의 행동을 안정적이고 정확하게 인식하는 것이 필요합니다. 이를 위해 GAIA 과학자들은 GPS 및 가속도 데이터로부터 행동 분류를 수행하고, 예를 들어 동물 태그를 장착한 흰등 독수리가 특정 시간과 장소에서 무엇을 하는지 정확히 알려줄 수 있는 인공지능(AI)을 개발하고 훈련시켰습니다. 이 AI는 결국 GAIA 동물 태그에서 직접 실행되어 센서 데이터로부터 행동 정보를 생성할 것입니다. 두 번째 단계로, 과학자들은 이렇게 분류된 행동을 태그의 GPS 데이터와 결합합니다. 공간 클러스터링 알고리즘을 사용하여 특정 행동이 더 자주 발생하는 위치를 파악했습니다. 이러한 방식으로 독수리가 먹이를 먹는 위치를 공간적, 시간적으로 세밀하게 파악할 수 있었습니다. 마지막으로, GAIA는 새로운 태그 시스템의 통합 카메라로 촬영한 사진을 분석할 이미지 인식용 AI를 개발하고 있습니다. 이러한 모든 알고리즘은 태그에서 직접 실행되며 효율적인 임베디드 데이터 처리를 수행할 수 있습니다. 또한 이미지 인식 AI는 소량의 데이터로 매우 제한적으로 작동해야 하기 때문에 매우 특별한 요구 사항이 있습니다. 이를 위해 GAIA 팀은 희소 AI를 위한 적절한 전략과 모델을 개발하고 있습니다.

이 새로운 사체 감지 파이프라인은 종의 멸종을 막고 인간과 야생동물의 충돌을 관리하는 데 있어 핵심적인 자산이며, 따라서 GBF 목표 4와도 일치합니다. 이 파이프라인을 통해 독수리의 죽음이나 독수리가 먹이로 삼고 있는 동물의 죽음을 신속하게 감지할 수 있습니다. 두 가지 상황 모두 종의 멸종을 막는 것과 관련이 있습니다: 독수리 사체의 중독은 많은 독수리 종의 개체 수 감소에 크게 기여합니다. 독수리는 먹이를 찾을 때 사회적 전략을 사용하기 때문에 독극물에 중독된 사체 한 마리가 수백 마리의 새를 죽일 수 있습니다. GAIA 이니셔티브의 과학자들은 독수리에 태그를 부착하면 독수리의 죽음을 조기에 발견하고 사체를 제거할 수 있다는 사실을 밝혀냈습니다. 독수리에게 태그를 부착하고 여기에 설명된 AI 파이프라인을 사용하면 추가 사망자를 크게 줄일 수 있습니다. 둘째, 멸종위기종의 밀렵 사건을 조기에 발견하면 밀렵을 지역적으로 완전히 막을 수 있고 멸종 방지에 크게 기여할 수 있습니다.

인공위성과 항공기는 원거리에서 환경 데이터를 수집하여 기후와 생태계를 더 잘 이해하는 데 중요한 역할을 합니다. 항공기, 풍선 또는 인공위성을 이용한 원격 센싱을 통해 넓은 지역과 외딴 지역을 장기간에 걸쳐 모니터링할 수 있습니다. 이러한 '하늘의 눈'은 지상 관측을 보완하는 귀중한 역할을 하며 해류와 기류, 토지 피복의 변화, 기후 변화를 이해하는 데 도움을 줍니다. 그러나 동물은 또한 놀라운 감각과 서식지의 변화를 감지하는 독특한 능력을 가지고 있습니다. GAIA는 동물의 능력과 원격 감지 기술을 결합하여 지구를 모니터링하고 이해하는 능력을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 동물은 뛰어난 감각 능력과 행동 전략을 가지고 있어 생태계의 미묘하고 극적인 변화를 감지할 수 있을 뿐만 아니라 중요한 사건을 감지할 수 있습니다. 예를 들어 독수리는 '감시자 종'의 역할을 하며 원격 감지 개념을 새로운 차원으로 끌어올릴 수 있습니다. 독수리는 먹이를 찾아 광활한 지역을 정기적으로 순찰하며 배기가스 배출이나 추가 자원, 수리 없이 활동합니다. 또한, 이들의 순찰은 뛰어난 시야와 사체를 찾아야 한다는 사명에 따라 이루어집니다. 순찰 방식, 수색 대상, 그리고 그들이 발견하는 사건은 특정 환경 변화 및 생태학적 사건과 관련이 있을 수 있습니다.

독수리를 이용한 원격 센싱의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 GAIA는 두 가지 필수적인 측면에 중점을 둡니다. 첫째, 독수리에 강력한 추적 장치를 부착하여 독수리의 움직임과 행동을 상세한 시간적, 공간적 규모로 모니터링합니다. 둘째, 독수리의 관찰과 행동을 더 잘 이해하기 위한 새로운 기술 솔루션이 개발되고 있습니다. 여기에는 카메라가 통합된 새로 개발된 카메라 태그, 행동 감지 및 이미지 인식을 위한 인공 지능 알고리즘, 원격 지역의 실시간 커버리지를 위한 위성 업링크가 포함됩니다. 이러한 도구를 통해 동물은 위성 이미지보다 더 높은 해상도와 구체성으로 이미지를 캡처하고 주변 환경에 대한 데이터를 더 빠르게 제공할 수 있습니다. 이 혁신적인 접근 방식을 통해 우리는 동물의 눈으로 자연을 볼 수 있습니다.

GAIA는 낭비를 최소화하는 전략을 채택했습니다: 꼭 필요한 기술 장비만 사용하고 개발합니다. 목걸이와 태그는 장기간(예: 독수리) 남아 있거나(예: 사자) 데이터를 추출하기 위해 정기적으로 수집됩니다(예: 사자). 경관에 송신기가 남아 있지 않음: 송신기가 떨어지거나 태그를 부착한 동물이 죽으면 그 위치를 파악하여 경관에서 제거합니다. 이러한 방식으로 GAIA 시스템은 "흔적을 남기지 않는" 시스템으로 생태계에 상당한 이점을 제공합니다.

임업 부문의 부패는 지역 및 원주민 커뮤니티의 권리와 생계를 지속적으로 약화시키고 있습니다. 포레스트링크의 사용을 제도화함으로써 우리는 단속을 넘어 지역 사회에 권한을 부여합니다. 이 시스템은 이러한 부패에 대처하는 데 매우 중요한 것으로 입증되었으며, 지역사회가 토지 권리 침해 및 불법 활동을 문서화하고 영토를 방어하며 사법 접근성을 확보하는 동시에 산림 자원과 연결된 지속 가능한 경제적 기회를 확보할 수 있도록 지원합니다.

결정적으로 포스트링크는 지역사회의 자율성과 천연자원 관리를 강화함으로써 지속 가능한 경제 활동을 지원하고 환경 서비스에 대한 대가를 지불할 수 있는 토대를 마련합니다. 법적 옹호 및 지속 가능한 기업에 숙련된 지역 단체와의 파트너십을 통해 지역사회가 산림 보호와 연계된 생계 수단을 개발할 수 있도록 지원합니다. 이를 가능하게 하는 주요 요인으로는 현재의 경제 관행을 이해하고, 법적 조치를 위한 재정적 지원을 보장하며, 토지 권리를 확보하기 위한 옹호 활동을 병행하는 것이 있습니다.

지역사회는 적극적으로 토지를 관리하고 보호함으로써 자율성을 강화하고 장기적으로 지역 주도의 개발에 기여합니다. 또한 이 도구를 통해 수집된 데이터는 지역사회가 인권 침해나 환경 범죄에 직면했을 때 법적 및 비법적 조치를 위한 증거를 제공하는 등 사법 접근을 지원하는 데 중요한 역할을 합니다.

디지털 도구를 사용하여 데이터를 수집하고 분석하는 것은 혁신적이지만, 진정한 영향력은 해당 데이터를 산림과 지역 사회, 원주민의 권리를 보호하기 위한 옹호 및 법 집행을 지원하는 데 적용하는 데서 비롯됩니다. 이를 위해서는 보고된 학대에 대한 조치를 취하고 법적 및 정책적 변화를 이끌어내기 위한 강력한 지역, 국가 및 국제 옹호 네트워크가 필요합니다. 이 도구는 사용자 간에 정보를 공유하고 동의를 받은 경우 일반 대중에게 데이터를 공개함으로써 더 큰 영향력을 발휘할 수 있는 공동 작업을 촉진합니다.

이 디지털 도구의 효율성은 외딴 지역에서도 접근이 가능하고 지역 및 원주민 커뮤니티에서 쉽게 사용할 수 있다는 사실에 기반합니다.

이를 통해 풀뿌리 데이터를 수집하여 국가 및 글로벌 옹호 활동을 지원할 수 있습니다. 또한 다양한 문제(불법 벌목 - 장인 또는 산업, 광업, 탄소 시장 프로젝트의 영향, GBV 등)를 다양한 맥락에서 모니터링하는 데 사용할 수 있다는 점도 적응성이 뛰어납니다.