Ribbit - anuran türlerinin otomatik tanımlanması ve sınıflandırılması için bir web uygulaması

Ribbit'in veri demokratikleştirme yaklaşımı, vatandaş güdümlü bilimsel katkının dikkatle seçilmiş bir sürecini temsil etmektedir. Uygulama, iNaturalist sesleri ve Anuraset'teki mevcut halka açık veri kümelerinden yararlanarak akustik biyoçeşitlilik izleme için sağlam bir temel oluşturmaktadır. Bu ilk veri kümeleri, makine öğrenimi eğitimi için kapsamlı bir temel sağlayarak anuran tanımlaması için yüksek kaliteli başlangıç modelleri sağlar.

Uygulamanın yenilikçi veri toplama stratejisi, bilgi toplamanın ötesine geçerek, kullanıcı katkılı veriler için titiz bir kalite kontrol süreci uyguluyor. Vatandaşlar tarafından gönderilen her kayıt, Küresel Biyoçeşitlilik Bilgi Tesisi'ne (GBIF) potansiyel katkıdan önce dikkatli bir doğrulamadan geçecektir. Bu yaklaşım, pasif veri toplamayı, vatandaşların koruma araştırmalarına anlamlı bir şekilde katkıda bulunabileceği aktif, işbirliğine dayalı bir bilimsel sürece dönüştürerek GBF'nin "Biyoçeşitliliği Her Düzeyde Karar Verme Sürecine Entegre Etmek" şeklindeki 14. Hedefini ele almaktadır.

Kritik olarak, Ribbit sıkı veri gizliliği ve koruma protokollerini sürdürmektedir. Özellikle nadir türler ve kesin konum bilgileri ile ilgili ekolojik verilerin hassas doğasını kabul eden uygulama, katı kullanıcı onayı mekanizmaları uygulamaktadır. Hiçbir kullanıcı verisi, katkıda bulunan kişinin açık ve bilgilendirilmiş onayı olmadan paylaşılmayacak veya dağıtılmayacak, böylece hem ekolojik konular hem de vatandaş bilim insanlarının mahremiyeti korunacaktır.

Vatandaş bilimi uygulamalarının doğa meraklılarının ilgisini çekerken biyolojik çeşitliliğin izlenmesine yardımcı olduğu gösterilmiştir(Callaghan vd., 2019). Örneğin, Avustralya Müzesi'nin bir uygulaması olan FrogID, kullanıcıların kimliği insan doğrulayıcılar tarafından doğrulanan kurbağa çağrılarını kaydetmelerine olanak tanır. FrogID bugüne kadar istilacı türlerin izlenmesi(Rowley ve Callaghan, 2023), IUCN kırmızı liste değerlendirmelerinin bilgilendirilmesi (Gallagher vd., 2024), yangın etkilerinin değerlendirilmesi (Mitchell vd., 2023), kentleşme etkilerinin anlaşılması (Callaghan vd.,2020) ve kurbağa çağrı davranışlarının incelenmesi(Liu vd., 2022) ile ilgili makaleler yayınlamıştır. Amacımız, Ribbit ile benzer sonuçları dünyanın dört bir yanındaki anuran türleriyle ve daha kısa bir zaman diliminde elde etmektir. Bugüne kadar, FrogID ekibinin 18.000'den fazla çağrıdan oluşan bir birikimi var, bu da uygulamamızla büyük ölçüde azaltılabilir, çünkü makine öğrenimi algoritmalarının uygulanmasıyla işlem süresi büyük ölçüde azalır.

Uygulamamızın beta testinin ilk turunda 50 kullanıcı kimlik tespiti için kayıt gönderdi. Geri bildirimler olumlu olmuştur: konu uzmanları kaydettikleri türün Ribbit tarafından tahmin edilen türle eşleştiğini belirtmiş ve doğa meraklıları kendilerini yeni bir anuran türüyle tanıştıran veya tanıdık anuranları türün adı ve en yaygın seslendirmesi aracılığıyla yeniden tanımalarına olanak tanıyan "Günün Kurbağası" özelliğinden keyif almışlardır (GBF hedef 11).

Ekosistemlerin korunması, iklim değişikliğini engellemenin ve dünya GSYİH'sinin %50'sinden fazlasıyla yakından bağlantılı olan ekosistem hizmetlerinin (GBF hedef 11) sürdürülmesinin anahtarıdır. Bu yüzyılda 1 milyondan fazla tür yok olma tehdidiyle karşı karşıyadır; ancak hangi alanların korunacağının seçilmesi, küresel kuzeydeki gözlemlere önyargılı olan mevcut veri açığı nedeniyle zordur. Küresel Güney'deki biyoçeşitlilik verilerinin miktarının artırılması, Küresel Güney'deki biyoçeşitlilik sıcak noktalarında yüksek yoğunlukta bulunan nesli tükenmekte olan türlerin korunması açısından kritik önem taşımaktadır. Amfibiler, çeşitli sesleri nedeniyle akustik tanımlama için idealdir ve önemli ekosistem göstergeleridir(Estes-Zumpf vd., 2022), türlerin %40'ından fazlası yok olma riski altındadır(Cañas vd., 2023). Dünya çapında 7.000'den fazla amfibi türü için etiketlenmiş verilerin artırılması, koruma çabalarını geliştirecek ve hassas ekosistemlerdeki bilgi eksikliklerini azaltacaktır. Biyoçeşitlilik kaybının azaltılmasına yardımcı olmak için bir vatandaş bilimi platformu kullanarak, bu kritik habitatların yerel çevre yönetiminin kurulmasına yardımcı oluyoruz (GBF Hedef 20).

Diğer vatandaş uygulamaları, vatandaş biliminin biyoçeşitlilik kaybını azaltma potansiyelini göstermiştir. Biyoçeşitlilikle ilgili en büyük vatandaş bilimi projesi olan eBird, dünyanın dört bir yanındaki kullanıcılardan 100 milyon kuş gözlemine sahiptir. Bu gözlemler, "basit bir bilimsel çerçevede, toplanan tür listesi aracılığıyla kuşların dağılımını, bolluğunu, habitat kullanımını ve kuş eğilimlerini belgelemeye" yardımcı olmaktadır.(Sánchez-Clavijo ve diğerleri, 2024).

Türlerin tanımlanması için bilgisayarla görme algoritmalarını kullanan bir başka vatandaş bilimi uygulaması olan iNaturalist de biyoçeşitlilik kaybını azaltmada başarılı olduğunu kanıtlamıştır. Uygulamada bugüne kadar 200.000.000'un üzerinde gözlem yapılmış ve dünya genelinde ayda 6 milyon gözlem gerçekleştirilmiştir. iNaturalist'te araştırma düzeyindeki gözlemler GBIF ile paylaşılmakta, GBIF de bu bilgileri politika kararları, araştırma ve topluluk oluşturma için kullanmaktadır(GBIF, 2023).

Şu anda uygulamamız dünya çapında 71 kurbağa ve kara kurbağası türünü tanımlamaktadır. Bunların birçoğu IUCN kapsamında en az endişe verici tür (LC) olarak tanımlansa da, Güney Çan Kurbağası(Ranoidea raniformis) gibi nesli tehlike altında olan bir IUCN türüne sahibiz. Tehdit altındaki türlerin dahil edilmemesi, biyoakustik ekolojik izlemeye katılmak için çeşitli uygulayıcılara duyulan ihtiyacın altını çizmektedir. Hassas türlere ilişkin veri noktalarının artırılması, veriye dayalı içgörüler kullanılarak politika kararlarının bilgilendirilmesine hizmet edebilir. Yerel topluluklar ve Yerli Halklar, yerel bilgileri uzak bölgelerdeki türleri izlememize olanak tanıdığından, uygulamaya dahil edilen türlerin sayısını artırmada önemli bir varlık olacaktır.

Amfibiler kuşlara ya da memelilere kıyasla daha fazla tehdit altındadır ve daha hızlı azalmaktadır. Amfibi popülasyonları iklim değişikliği, chytrid mantarı ve tür kaçakçılığı gibi diğer antropojenik faktörler gibi birçok faktör nedeniyle azalmaktadır. Bununla birlikte, amfibilere yönelik tehdit seviyesi şüphesiz düşük tahmin edilmektedir çünkü 1294 tür (%22,5), sadece 78 kuş türüne (%0,8) kıyasla değerlendirilemeyecek kadar az bilinmektedir(Stuart vd., 2004).

Bu bilgi açığı, Ribbit gibi eğitim araçlarının bilimsel araştırmaların demokratikleştirilmesindeki hayati öneminin altını çizmektedir. Ribbit gibi uygulamalar, ekolojik izlemenin önündeki engelleri azaltarak pasif gözlemcileri aktif koruma katılımcılarına dönüştürmektedir. Eğitim teknolojileri, vatandaş bilim insanlarının hassas ekosistemlerin anlaşılmasına ve korunmasına doğrudan katkıda bulunmalarını sağlayarak, yeterince araştırılmamış bölgelerde genişletilmiş veri toplama yoluyla kritik araştırma sınırlamalarını ele almaktadır.

Bu yenilikçi platformlar, bilimsel katılım için erişilebilir yollar sağlarken, biyoçeşitlilik sorunları hakkında halkın farkındalığını artırıyor. İyi kurulmuş araştırma altyapılarına sahip kuş odaklı uygulamaların aksine, anuran koruma kapsamlı vatandaş bilimi platformlarından yoksundur. Ribbit, bireyleri amfibi araştırmalarına önemli katkılarda bulunmaları için güçlendirerek, veri eksikliğini gidererek ve işbirliğine dayalı, teknoloji destekli çevre yönetimi yoluyla küresel koruma çabalarını destekleyerek bu kritik boşluğu dolduruyor. Dört dilde 800'den fazla amfibi türü hakkında çağrı türü, fotoğraf, CITES bilgileri (türlerin ticaretinin yapılıp yapılmadığı veya ticari amaçlarla kullanılıp kullanılmadığı, GBF hedef 5 ve 9'a hitap eder), IUCN durumu (türlerin tehlike altında olup olmadığı, GBF hedef 4'e hitap eder) ve hayvan davranışı ve üreme hakkında genel bilgiler içeren ilk uygulamadır.