KI für Elefanten – AI for elephants

IBM (NYSE: IBM) und der World Wide Fund For Nature – Deutschland (WWF) wollen gemeinsam eine neuen Lösung zur Unterstützung der Überwachung von Schlüsselspezies enwickeln. Diese sind essenziell für den Erhalt bestimmter Lebensräume. Begonnen wird mit dem stark gefährdeten Afrikanischen Waldelefanten.

Die neue Lösung wird dafür ausgelegt sein, die Technologie der KI-gestützten visuellen Inspektion zu nutzen und dazu beizutragen, die Überwachung von Elefanten und die genaue Identifizierung einzelner Tiere zu verbessern. Dies wird durch Aufnahmen von Kamerafallen ermöglicht. Dafür wird das Fachwissen von IBM in den Bereichen Nachhaltigkeit und Technologie sowie die umfassende Erfahrung des WWF im Bereich des Wildtierschutzes zum Tragen kommen. Ziel dieser Lösung ist es, einen Beitrag zur Erhaltung der Afrikanischen Waldelefanten zu leisten, die nachweislich die CO2-Speicherung in ihren Waldlebensräumen befördern.

In Zukunft könnte diese Technologie auch genutzt werden, damit Organisationen die positiven Auswirkungen der Natur auf den Menschen auch finanziell bemessen können – wie im vorliegenden Fall der Afrikanischen Waldelefanten in Bezug auf die CO2-Bindung. Das kann dazu beitragen, dass ihre wichtige Rolle für die Erhaltung gesunder Ökosysteme anerkannt wird.

Der Afrikanische Waldelefant hat aufgrund des Verlusts von Lebensraum und durch Wilderei im Kongobecken in den letzten Jahren einen Rückgang seiner Populationen um mehr als 80 % zu verzeichnen. Während viele Unternehmen bemüht sind, den Klimawandel zu bekämpfen, können unterstützende Maßnahmen zur Wiederherstellung der Natur eine entscheidende Rolle bei der Verringerung der CO2-Emissionen in der Atmosphäre spielen.

Durch die Nutzung von Technologien zur Erfassung und Bewertung von Naturkapital (Wertbeitrag bzw. Leistungen des Ökosystems) können Organisationen neue Möglichkeiten zur Unterstützung von Klimaschutzmaßnahmen erschließen und gleichzeitig neue nachhaltige Finanzinvestitionen identifizieren.

„Bei IBM streben wir danach, einen dauerhaften, positiven Einfluss auszuüben – auf die Geschäftswelt, unsere Umwelt und die Gemeinschaften, in denen wir arbeiten und leben. Unsere Zusammenarbeit mit dem WWF ist ein bedeutender Schritt nach vorn in diesem Bemühen. Indem wir unser Fachwissen in den Bereichen Technologie und Nachhaltigkeit mit dem Fachwissen des WWF im Bereich Naturschutz kombinieren, wollen wir die Vorteile nutzen, die die Technologie uns bietet, um eine nachhaltigere Zukunft zu schaffen.“ – Oday Abbosh, Global Sustainability Services Leader, IBM Consulting.

Im Rahmen dieser Kooperation arbeitete IBM Consulting mit dem WWF zusammen, um Möglichkeiten für gemeinsame Innovationen auszuloten und die Naturschutzinitiativen des WWF mit dem Fachwissen von IBM in den Bereichen Nachhaltigkeit und Technologie in Einklang zu bringen. Hierfür wird die eigene Software, IBM Maximo Visual Inspection (MVI) verwendet. Die Lösung nutzt die KI-gestützten visuellen Inspektions- und Modellierungsfähigkeiten von MVI, um Bilder von Fotofallen und Filmen zu analysieren und einzelne Afrikanische Waldelefanten mit größerer Genauigkeit zu identifizieren. Derzeit konzentriert sich der Anwendungsfall auf die Erkennung von Bildern, die sich auf den Kopf und die Stoßzähne der Tiere beziehen, ähnlich wie beim Fingerabdruck des Menschen.

„Unsere Technologie wird eine entscheidende Rolle bei der Optimierung des Identifizierungs- und Erfassungsprozesses einzelner Elefanten spielen. Es handelt sich um eine spannende neue Anwendung der IBM Software, die in Kombination mit unseren Beratungsleistungen und dem umfassenden Wissen des WWF über die Natur dazu beitragen kann, neue Wege zu finden, um die Nachhaltigkeitsbemühungen von Unternehmen zu beschleunigen.“ – Kendra Dekeyrel, VP of ESG and Asset Management bei IBM.

Darüber hinaus wollen beide Organisationen IBM Environmental Intelligence nutzen, um die oberirdische Biomasse und Vegetation in bestimmten Gebieten zu ermitteln, in denen sich die Elefanten aufhalten. Das kann helfen, genauere Vorhersagen über die zukünftigen Standorte der Elefanten zu ermöglichen, um die von ihnen erbrachten positiven Auswirkungen besser erheben zu können. Letztendlich wird dies den Prozess der Quantifizierung und Einschätzung des Wertes der vom Afrikanischen Waldelefanten erbrachten CO2-Leistungen vereinfachen. So können Organisationen Erkenntnisse gewinnen, die sie für ihre Nachhaltigkeitsbemühungen nutzen können.

Naturkapital für Nachhaltigkeit nutzen

IBM und der WWF engagieren sich für die Erforschung innovativer Produkte und Dienstleistungen, die Organisationen dabei helfen sollen, vermehrt “natürliches Kapital” zu nutzen, damit sie ihre Fortschritte im Bereich Nachhaltigkeit beschleunigen können. 

Das Konzept des Naturkapitals bezieht sich auf den weltweiten Bestand an natürlichen Ressourcen wie Geologie, Boden, Luft, Wasser und alle wildlebenden Tiere. Diese Naturgüter bieten eine Reihe von Ökosystemleistungen und positiven Auswirkungen der Natur auf den Menschen, also direkte und indirekte Beiträge der Natur zum menschlichen Wohlbefinden.

So kann beispielsweise ein einziger Afrikanischer Waldelefant, der sich in seinem natürlichen Lebensraum frei bewegt, die Netto-Kohlenstoffaufnahmekapazität des Waldes um ca. 100 Hektar erhöhen. Dies entspricht der Menge an Emissionen, die 2.047 Autos in einem Jahr freisetzen. Nach Angaben des Internationalen Währungsfonds (IWF) kann sich dies in einem Dollarwert von bis zu 1,75 Millionen US-Dollar pro Elefant niederschlagen, wenn man die CO2-Bindung und andere Ökosystemleistungen berücksichtigt, die er erbringt.

„Die Zählung Afrikanischer Waldelefanten ist sowohl schwierig als auch kostspielig. Die Logistik ist komplex und die daraus resultierenden Bestandszahlen sind nicht präzise. Die Möglichkeit, mithilfe von KI einzelne Elefanten aus Aufnahmen von Kamerafallen zu identifizieren, hat bahnbrechendes Potenzial. Mithilfe der Künstlichen Intelligenz werden wir in der Lage sein, einzelne Tiere räumlich und zeitlich zu überwachen, was uns solidere und detailliertere Populationsschätzungen ermöglicht und leistungsbezogene Zahlungen für den Naturschutz, wie z.B. Kredite zur Unterstützung von Wildtieren, zulässt. Die räumlichen Daten werden uns auch zeigen, wohin sich die Elefanten bewegen – so können wir diese Wildtierkorridore schützen.“ – Dr. Thomas Breuer/WWF Deutschland – Koordinator für Afrikanische Waldelefanten.

The new solution will be designed to use AI-based visual inspection technology to improve elephant monitoring and accurate identification of individual animals. This will be made possible through camera trap footage. It will leverage IBM’s expertise in sustainability and technology, as well as WWF’s extensive experience in wildlife conservation. The solution aims to help protect African forest elephants, which have been shown to promote CO2 sequestration in their forest habitats.

In the future, this technology could also be used to enable organizations to financially measure the positive impact of nature on people – as in the case of African forest elephants in terms of CO2 sequestration. This can help ensure that their important role in maintaining healthy ecosystems is recognized.

The African forest elephant population has declined by more than 80% in recent years due to habitat loss and poaching in the Congo Basin. As many companies strive to combat climate change, supporting conservation efforts can play a critical role in reducing CO2 emissions into the atmosphere.

By using technology to capture and value natural capital (ecosystem values or services), companies can unlock new opportunities to support climate action while identifying new sustainable financial investments.

„At IBM, we strive to make a lasting, positive impact – in business, in the environment and in the communities where we work and live. Our collaboration with WWF is an important step forward in this effort. By combining our expertise in technology and sustainability with WWF’s expertise in conservation, we aim to harness the power of technology to create a more sustainable future. – Oday Abbosh, Global Sustainability Services Leader, IBM Consulting.

As part of this collaboration, IBM Consulting worked with WWF to explore opportunities for joint innovation, aligning WWF’s conservation initiatives with IBM’s expertise in sustainability and technology. The solution uses IBM’s proprietary software, IBM Maximo Visual Inspection (MVI). The solution uses MVI’s AI-powered visual inspection and modeling capabilities to analyze images from photo traps and film to more accurately identify individual African forest elephants. Currently, the use case focuses on recognizing images related to the animal’s head and tusks, similar to human fingerprinting.

„Our technology will play a critical role in streamlining the process of identifying and capturing individual elephants. It’s an exciting new application of IBM software that, combined with our consulting services and WWF’s extensive knowledge of the natural world, can help find new ways to accelerate corporate sustainability efforts.“ – Kendra Dekeyrel, vice president of ESG and asset management at IBM.

In addition, the two organizations plan to use IBM Environmental Intelligence to determine above-ground biomass and vegetation in specific areas where the elephants live. This can help make more accurate predictions about the elephants‘ future locations to better assess the positive impact they are having. Ultimately, this will simplify the process of quantifying and assessing the value of the carbon services provided by the African forest elephant. As a result, companies will be able to gain insights that they can use in their sustainability efforts.

Leveraging natural capital for sustainability

IBM and WWF are committed to exploring innovative products and services to help organizations increase their use of „natural capital“ to accelerate their progress toward sustainability.

The concept of natural capital refers to the world’s stock of natural resources such as geology, soil, air, water and all wildlife. These natural assets provide a range of ecosystem services and co-benefits – the direct and indirect contributions of nature to human well-being.

For example, a single African forest elephant moving freely in its natural habitat can increase the net carbon sequestration capacity of the forest by approximately 100 hectares. This is equivalent to the emissions from 2,047 cars in one year. According to the International Monetary Fund (IMF), this can translate into a dollar value of up to $1.75 million per elephant, taking into account the CO2 sequestration and other ecosystem services they provide.

„A census of African forest elephants is both difficult and costly. The logistics are complex and the resulting population numbers are not accurate. The ability to use AI to identify individual elephants from camera trap footage has groundbreaking potential. Using AI, we will be able to monitor individual animals in space and time, which will allow us to make more robust and detailed population estimates and enable performance-based payments for conservation, such as wildlife support loans. The spatial data will also show us where the elephants are moving – so we can protect these wildlife corridors” says Dr. Thomas Breuer/WWF Germany – African Forest Elephant Coordinator.