Những nữ 'chiến binh' Cù Lao Chàm và cuộc cách mạng AI dưới đáy biển

Dưới lòng biển sâu trong Khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm, có những "cuộc đối thoại" vô thanh giữa con người và rạn san hô. 

Ở đó, 2 cô gái trẻ là Trần Thị Phương Thảo và Nguyễn Thị Hồng Thúy (Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm, thành phố Đà Nẵng) không chỉ lặn biển bằng trái tim nhiệt huyết của những chuyên gia hải dương học, mà còn mang theo sức mạnh của trí tuệ nhân tạo (AI) để tìm cách bảo vệ hệ sinh thái biển.

Câu chuyện của họ là hành trình từ những thước dây đo thủ công đến cuộc cách mạng công nghệ ReefCloud, công nghệ quét ReefScan, mở ra một chương mới trong công tác bảo tồn di sản thuộc khu dự trữ sinh quyển thế giới.

Vũ điệu dưới đáy sâu Cù Lao Chàm

Chúng tôi có mặt ở Cù Lao Chàm khi 2 cô gái Trần Thị Phương Thảo và Nguyễn Thị Hồng Thúy cùng team giám sát rạn san hô vừa trở về từ đáy biển. "Đến hẹn lại lên", cứ vào đầu tháng 5, khi biển êm hơn, 2 cô lại cùng team của mình bắt đầu hành trình giám sát với những ngày dài ròng rã bơi, lặn dưới đáy biển.

Công việc hằng ngày của thạc sĩ sinh thái Phương Thảo (37 tuổi) và kỹ sư thủy sản Hồng Thúy (32 tuổi) không dành cho những người yếu tim và thể lực kém. Với bình dưỡng khí gần 20 kg trên lưng, họ phải lặn xuống độ sâu hơn chục mét nước tại 10 điểm rạn san hô trọng yếu của Cù Lao Chàm là Bãi Bắc, Bãi Xếp, Bãi Bìm, Bãi Tra, Hòn Tai, Hòn Đâu Tai, Hòn Dài, Hòn Mồ, Hòn Khô, Hòn Lá.

"Khu vực giám sát bao gồm cả phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và phân khu phục hồi sinh thái. Chúng tôi phải lặn xuống đáy, giăng dây mặt cắt dài hàng trăm mét, rồi đo đạc, ghi chép và chụp ảnh. Thời gian đó đòi hỏi phải có sự tập trung cực độ và thể lực bền bỉ", Thúy chia sẻ.

Thảo (trái) và Thúy (phải) lặn biển ở độ sâu hàng chục mét nước để giám sát rạn san hô

ẢNH: T.T

Dưới áp suất nước lớn, việc nhận diện từng cụm san hô cứng, san hô mềm, đá hay phân biệt giữa rong biển và hải miên là một thử thách. Có những ngày nước đục, dòng chảy xiết, việc giữ mình thăng bằng để chụp những bức ảnh chuẩn xác sát mặt đáy là một kỳ công.

"Có những điểm cần phải lặn xuống gần 30 m thì sức người thực sự có hạn. Bằng cấp của Thảo và Thúy hiện chỉ cho phép lặn đến 18 m, nên những rạn san hô đang được giám sát ở độ sâu hơn 24 m luôn là đích đến đầy thử thách", Thảo tâm sự về những giới hạn mà họ muốn vượt qua.

Từ ReefCheck đến ReefCloud

15 năm trước, Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm áp dụng phương pháp ReefCheck (kiểm tra rạn). Dù đã xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu lớn nhưng phương pháp thủ công này bộc lộ nhiều hạn chế như phụ thuộc vào sức khỏe người lặn, tính kiểm chứng hạn chế và đặc biệt là khó xác định được giống, loài san hô.

Để giải bài toán này, Thảo và Thúy đã trở thành những người tiên phong ứng dụng nền tảng trí tuệ nhân tạo ReefCloud và tiến tới là ReefScan. Đây là bước ngoặt thay đổi hoàn toàn cục diện.

Thúy giải thích: "Nếu ReefCheck chỉ dựa vào mắt người nhìn thì ReefCloud dựa trên hệ thống hàng trăm nghìn điểm ảnh. Chúng tôi chụp ảnh dưới biển, tải lên hệ thống và AI sẽ tự động phân tích. Thời gian đầu, chúng tôi phải huấn luyện máy, phân tích, gắn nhãn cho khoảng 20 - 30% ảnh để AI học và phân tích 70 - 80% số điểm ảnh còn lại. Khi máy đã quen mặt các loài san hô tại Cù Lao Chàm, tốc độ xử lý của nó nhanh hơn 700 lần so với con người".

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo, ReefCloud giúp giải phóng sức lao động cho 2 chuyên gia lặn biển

ẢNH: T.T

Việc gắn nhãn được thực hiện nhằm phân loại từng thành phần đáy, bao gồm cát, bùn, rong lục, rong nâu, rong đỏ, rong vôi, rong sợi, hải miên, san hô cứng (định loại đến giống như Acropora, Montipora...), san hô mềm.

Kết quả thật kinh ngạc khi hơn 3.000 bức ảnh mỗi đợt giám sát đã được phân tích với độ chính xác lên đến hơn 90%. Thảo cho biết, nhiệm vụ phân tích 50 điểm/ảnh của ReefCloud đưa Cù Lao Chàm trở thành một trong những khu bảo tồn đầu tiên tại Việt Nam có thể định loại san hô một cách tự động.

Không dừng lại ở đó, Thúy còn ấp ủ triển khai kỹ thuật ReefScan - sử dụng máy quét gắn trên tàu. "Với ReefScan, máy sẽ quét toàn bộ nền rạn thay vì chỉ giới hạn trong 100 m dây mặt cắt với tốc độ khủng. Nó cho phép chúng tôi nhìn thấy bức tranh tổng thể, diện rộng và chi tiết hơn và nhanh hơn rất nhiều", Thúy cho biết thêm.

Sự ưu việt của việc sử dụng AI trong giám sát rạn san hô còn nằm ở khả năng hòa mạng, kết nối toàn cầu, đưa dữ liệu của Cù Lao Chàm hòa chung vào mạng lưới giám sát của Viện Khoa học biển Úc (AIMS) và quốc tế.

Niềm vui từ những mầm sống

Đằng sau những con số khô khan và các thuật toán phức tạp là tình yêu kỳ lạ với biển cả. Với Thảo và Thúy, mỗi chuyến lặn không chỉ là làm việc mà là một đặc ân được trải nghiệm vẻ đẹp kỳ ảo của đại dương.

Thúy xúc động: "Nhìn thấy những điểm rạn phát triển tốt nhờ công sức quản lý, giám sát của mình, cảm giác phấn khích lắm. Nhưng đôi khi gặp những vùng san hô bị tẩy trắng do biến đổi khí hậu hay bị sao biển gai tàn phá, mình thấy rất xót xa".

Hai "chuyên gia" theo dõi sự phát triển của những rạn san hô Hòn Khô

ẢNH: T.T

Việc ứng dụng AI không chỉ giúp giảm tải sức người mà còn giúp các cô đưa ra những khuyến nghị chính xác đến các cấp quản lý cao hơn. 

Thảo chia sẻ: "Nhờ xử lý nhanh và chi tiết, mình biết được xu hướng tăng giảm của từng giống loài san hô. Nếu nguyên nhân do đánh mìn hay thả neo, chúng mình sẽ kiến nghị tăng cường quản lý, truyền thông. Nếu do thời tiết, sẽ có giải pháp phục hồi kịp thời. Chúng tôi tự hào vì đóng góp một phần nhỏ bé vào việc bảo tồn hệ sinh thái biển quê hương mình".

Tự hào về công việc của "cặp bài trùng" đặc biệt này, ông Lê Vĩnh Thuận, Phó giám đốc Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm, chia sẻ sau mỗi chuyến lặn sâu trở về, điều mà ông nhìn thấy ở Thảo, Thúy cùng đội ngũ giám sát không chỉ là sự mệt nhọc của những giờ làm việc dưới đáy biển, mà còn là tinh thần trách nhiệm, sự đam mê và tính chuyên nghiệp ngày càng cao trong công tác bảo tồn biển.

Các bạn trẻ đã mạnh dạn ứng dụng công nghệ, đặc biệt là trí tuệ nhân tạo (AI) vào giám sát tài nguyên và hệ sinh thái rạn san hô, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý, theo dõi và cảnh báo sớm các tác động đến môi trường biển.

Theo ông Thuận, đây là hướng đi mới, thể hiện tư duy đổi mới và khả năng tiếp cận xu thế bảo tồn hiện đại của lực lượng trẻ tại Cù Lao Chàm. Sự dấn thân của những người trẻ như Thảo và Thúy không chỉ góp phần nâng cao năng lực giám sát, bảo vệ tài nguyên biển của địa phương mà còn từng bước đưa công tác quản lý bảo tồn của chúng ta tiệm cận với trình độ quốc tế.

"Với nhiệt huyết và sáng tạo của những người trẻ, màu xanh của những rạn san hô Cù Lao Chàm sẽ tiếp tục được gìn giữ bền vững cho các thế hệ mai sau", ông Thuận kỳ vọng.

Những rạn san hô Cù Lao Chàm đang phát triển tích cực nhờ bàn tay của 2 nữ "chiến binh"

ẢNH: T.T

Khi chúng tôi lên khỏi mặt nước và trở về bờ thì hành trình của Thảo và Thúy dưới đáy biển sâu vẫn tiếp diễn. Với sự hỗ trợ của công nghệ hiện đại và trái tim đầy nhiệt huyết, những nữ "chiến binh" thời đại số hóa vẫn ngày đêm canh giữ, để những rạn san hô - "lá phổi xanh" của biển cả luôn rực rỡ sắc màu dưới những con sóng Cù Lao Chàm.