Wissenschaftler der Irkutsker Staatsuniversität (ISU) haben einen Durchbruch beim Monitoring des einzigartigen Ökosystems des Baikalsees erzielt. In den Arbeitsablauf wurde ein spezialisiertes neuronales Netz integriert, das Wasserproben mit unglaublicher Geschwindigkeit analysieren kann. Dort, wo Hydrobiologen früher Tage mühevoller manueller Arbeit benötigten, bewältigt die künstliche Intelligenz die Aufgabe in wenigen Stunden.

Technologie, die sich bewährt hat

Das neue System ist in das Monitoring-Programm „Punkt Nr. 1“ integriert – eines der ältesten in Russland. Die Beobachtungen der Gewässer in diesem Bereich des Südbaikals werden seit 1945 ununterbrochen durchgeführt. Jetzt erhalten die traditionellen Untersuchungsmethoden eine leistungsfähige digitale Unterstützung.

Die Genauigkeit der Algorithmen erreicht 87 %, was mit den Ergebnissen einer manuellen Expertenanalyse vergleichbar ist. Die Berechnungen werden auf der Plattform Yandex Cloud durchgeführt. Dies ermöglicht die Verarbeitung riesiger Datenmengen, die von Mikroskopen stammen, ohne Qualitätsverlust.

Umfang der Arbeit und Entlastung der Spezialisten

Der Prozess der Wasserprobenahme in „Punkt Nr. 1“ erfolgt regelmäßig – alle ein bis zwei Wochen. Die Hauptaufgabe der Studie ist die Bestimmung der Artenzusammensetzung und der Anzahl des Zooplanktons. Seit 2022, als das System voll funktionsfähig wurde, hat es bereits mehr als 250.000 Bilder verarbeitet, die aus 811 Wasserproben stammen.

Die Einführung von KI verändert den Arbeitsablauf der Wissenschaftler grundlegend. Das neuronale Netz übernimmt den routinemäßigen Massenteil der Arbeit und überlässt den Spezialisten nur die schwierigen Fälle sowie die Analyse von zuvor unbekannten Mikroorganismenarten. Dies beschleunigt erheblich die Erkennung von Veränderungen in der Struktur der Zooplanktongemeinschaften, was für eine operative Bewertung des Zustands des Sees von kritischer Bedeutung ist.

Zooplankton als Indikator für die Gesundheit des Baikals

Zooplankton ist einer der wichtigsten biologischen Indikatoren. Anhand seiner Artenzusammensetzung und Anzahl bewerten Wissenschaftler den Einfluss klimatischer, natürlicher und anthropogener Faktoren auf den See. In Zukunft soll die Technologie des Computer Vision, die ihre Wirksamkeit bewiesen hat, für die Analyse von Mikroplastik in Wasserproben eingesetzt werden.

Anzeichen der Stabilisierung des Ökosystems

Die neuesten Daten zum Zustand des Sees lassen vorsichtigen Optimismus aufkommen. Im Jahr 2025 stieg die Sichtweite des Wassers im Baikalsee auf 28 Meter. Zum Vergleich: Im Jahr 2024 betrug dieser Wert 25 Meter und im Jahr 2023 – 23 Meter.

Außerdem lag die Wassertemperatur an der Oberfläche drei Grad niedriger als im vorherigen, anomal heißen Jahr. Dies zeugt von der Stabilität des Ökosystems trotz natürlicher Schwankungen und der Rückkehr von Spirogyra-Fragmenten in die oberen Wasserschichten. Die Kombination dieser Faktoren und neuer Monitoring-Technologien lässt hoffen, dass dieses einzigartige Naturdenkmal erhalten bleibt.