Ứng dụng khoa học dữ liệu và công nghệ mới trong giám sát và bảo vệ hệ sinh thái

Quy tụ gần 100 đại biểu là các chuyên gia, nhà khoa học, các nhà quản lý nhà nước, cán bộ kiểm lâm, đại diện các khu bảo tồn thiên nhiên trong khu vực, doanh nghiệp và cộng đồng tham gia, hội thảo là diễn đàn khoa học nhằm chia sẻ kết quả nghiên cứu và đề xuất những mô hình, giải pháp giám sát đa dạng sinh học, bảo vệ các hệ sinh thái thông qua ứng dụng công nghệ, chuyển đổi số trong công tác bảo tồn, góp phần triển khai thực hiện Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia.

Đổi mới công nghệ trong giám sát và bảo tồn đa dạng sinh học

Phát biểu khai mạc hội thảo, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Nguyễn Đình Phúc nhận định, miền Trung - Tây Nguyên là khu vực có vị trí đặc biệt quan trọng trong hệ thống sinh thái của Việt Nam, là nơi hội tụ của nhiều sinh thái, địa hình và khí hậu đặc trưng, chứa đựng nhiều loài động, thực vật quý hiếm và đặc hữu. Tuy nhiên, trong bối cảnh biến đối khí hậu toàn cầu, sức ép phát triển kinh tế, đô thị hóa và khai thác tài nguyên, đa dạng sinh học của khu vực đang bị suy giàm nhanh chóng, nhiều loài động thực vật hoang dã quý hiếm đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng.

Trong 10 năm qua, khu vực miền Trung - Tây Nguyên liên tục hứng chịu thiên tai nghiêm trọng. Riêng giai đoạn 2016-2020, trung bình mỗi năm miền Trung chịu từ 8-10 cơn bão, gây thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng. Diện tích rừng tự nhiên Tây Nguyên đã giảm từ 2,84 triệu ha (2010) xuống còn 2,59 triệu ha (2023), tương đương đã mất khoảng 250.000 ha chỉ trong hơn một thập kỷ. Theo thống kê, mỗi năm lực lượng kiểm lâm xử lý khoảng 1.000-1.200 vụ vi phạm về khai thác gỗ, săn bắt và vận chuyển động vật rừng. Nhiều loài quý hiếm như voọc, sao la, tê tê đang bị đe dọa nghiêm trọng. 

“Những thách thức này không chỉ đe dọa đa dạng sinh học mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến sinh kế và đời sống của cộng đồng địa phương. Do đó, yêu cầu cấp thiết là phải ứng dụng mạnh mẽ khoa học dữ liệu và công nghệ mới để quản lý, bảo tồn hiệu quả hơn”, ông Nguyễn Đình Phúc nhấn mạnh.

Theo PGS. TS Võ Văn Minh, Hiệu trưởng trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng, trong những năm gần đây, nhiều công nghệ hiện đại đã bắt đầu được ứng dụng vào bảo tồn như: sử dụng SMART (Spatial Monitoring and Reporting Tool) trong quản lý tuần tra rừng tại Phong Nha - Kẻ Bàng; drone được sử dụng hỗ trợ giám sát cháy rừng và phá rừng ở hầu hết các tỉnh thành trong khu vực miền Trung- Tây nguyên; AI và IoT bắt đầu được ứng dụng để phân tích ảnh vệ tinh, cảm biến môi trường, cảnh báo sớm mất rừng. Tuy nhiên, phạm vi áp dụng còn hạn chế, chưa đáp ứng nhu cầu giám sát ngày càng phức tạp của các hệ sinh thái.

PGS. TS Võ Văn Minh cho rằng, để giải quyết thách thức này, việc ứng dụng dữ liệu lớn (big data) và công nghệ mới như AI, cảm, biến tự động, viễn thám, GIS  trong giám sát và quản lý tài nguyên trở thành xu hướng tất yếu. Ngoài ra, cần thúc đẩy chuyển đổi từ phương thức “giám sát thủ công” sang hệ thống “giám sát thông minh” dựa trên dữ liệu; đồng thời, tạo diễn đàn kết nối để các nhà khoa học, nhà quản lý, tổ chức xã hội, doanh nghiệp chia sẻ kinh nghiệm, giới thiệu mô hình công nghệ mới, đề xuất khuyến nghị chính sách phù hợp.

Khoa học dữ liệu và công nghệ mới mở ra kỷ nguyên mới cho công tác bảo tồn

Với chủ đề “Khoa học dữ liệu và công nghệ mới trong giám sát và bảo vệ hệ sinh thái”, hội thảo tập trung giới thiệu, đề xuất những giải pháp, công cụ hiện đại cho phép theo dõi diễn biến các hệ sinh thái, nhận dạng loài, phân tích hành vi và dự báo các nguy cơ môi trường với độ chính xác cao và chi phí hợp lý, tiết kiệm nhân lực, thời gian.

Giới thiệu về phần mềm SMART, Thạc sĩ Đồng Anh Đài, Cục Lâm nghiệp và Kiểm lâm cho biết, SMART giúp thu thập các thông tin và dữ liệu hiện trường trong quá trình tuần tra nhằm sử dụng để nâng cao hiệu quả hoạt động của các khu bảo tồn như: hoạt động thực thi pháp luật, giám sát đa dạng sinh học và một số lĩnh vực khác như thích ứng với biến đổi khí hậu hay hoạt động nghiên cứu. Trên thế giới, SMART được áp dụng rộng rãi tại hơn 100 quốc gia với hơn 1,100 khu bảo tồn và rừng cộng đồng sử dụng SMART.

Bộ công cụ SMART khuyến khích kiểm lâm làm việc hằng ngày, bằng cách sử dụng dữ liệu thu thập được - bao gồm dư liệu về nỗ lực và kết quả tuần tra, như xử lý các vi phạm - và dùng dữ liệu này để chứng minh nỗ lực nâng cao công tác quản lý thông qua phản hồi và kiểm tra, rà soát.

Đồng thời, giúp tăng hiệu lực quản lý với những thông tin kịp thời và chính xác về các mối đe dọa nào đang diễn ra và các đội thực thi pháp luật đang xử lý; hướng dẫn cán bộ quản lý bảo tồn sử dụng thông tin một cách chiến lược để lập kế hoạch và quản lý tốt hơn các hoạt động tuần tra; đảm bảo tính giải trình và quản trị tốt bằng cách cung cấp các biện pháp chuẩn hóa và rõ ràng về thực thi pháp luật cho quản lý cán bộ, hành chính và báo cáo. 

Theo Thạc sĩ Hoàng Quốc Huy, Phó Giám đốc Trung tâm GreenViet, ưu điểm của phương pháp nghiên cứu bẫy ảnh hệ thống trong điều tra, giám sát động vật rừng là thiết kế ô lưới chuẩn hóa đảm bảo khả năng so sánh giữa các địa điểm và giai đoạn nghiên cứu, giám sát; quy trình R-based (các gói R) cho ra kết quả xác suất hiện diện và khả năng phát hiện giúp dự đoán phân bố tiềm năng, định hướng quy hoạch bảo tồn hợp lý.

Bên cạnh đó, khả năng tự động hóa báo cáo giúp tiết kiệm thời gian và tăng tính minh bạch dữ liệu; các script R có thể mở rộng cho phân tích đa loài, tập tính hoạt động, diễn thế phân bố phụ thuộc sinh cảnh. Công nghệ bẫy ảnh có thể áp dụng cho nhiều nhóm loài và cảnh quan khác nhau tại Việt Nam, phù hợp với quy trình báo cáo chuẩn (CamtrapR); có thể mở rộng sang mô hình động (multi-season), đa loài, tích hợp âm học, eDNA, viễn thám, hoặc hệ thống bán tự động phân loại ảnh dựa trên máy học.

Trình bày tham luận tại hội thảo, bà Huỳnh Thị Hồng Phượng, đại diện Công ty cổ phần Phù Sa Genomic, đề xuất kết hợp ứng dụng công nghệ DNA barcode (DNA mã vạch) và eDNA (DNA được sinh vật phóng thích vào môi trường như mảnh mô, phân, tóc, dịch cơ thể, tế bào chết, vi sinh vật) trong giám sát đa dạng sinh học.

Theo đó, DNA barcode là công cụ mạnh mẽ giúp nhận dạng và phân loại sinh vật một cách nhanh chóng, chính xác; cùng với đó, eDNA giúp xác định sự hiện diện của các loài thông qua dấu vết DNA để lại mà không cần phải tiếp xúc trực tiếp với chúng, tiết kiệm thời gian và nguồn lực, giảm thiểu sự xáo trộn đối với hệ sinh thái. Việc kết hợp DNA barcode và eDNA tạo nên hệ thống giám sát hiện đại, tiết kiệm thời gian và nguồn lực.

Các tham luận tại hội thảo cũng đề xuất giải pháp sử dụng thiết bị bay không người lái (UAV) kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI), hỗ trợ giám sát diễn biến tài nguyên rừng và điều tra động vật hoang dã với độ chính xác cao; công nghệ radio telemetry trong nghiên cứu động vật, đặc biệt hữu ích trong giám sát cá thể sau tái thả; drone tích hợp cảm biến hồng ngoại nhiệt (TIR), mở ra khả năng theo dõi các loài linh trưởng vốn khó quan sát bằng phương pháp truyền thống.

Những ứng dụng này cho thấy vai trò ngày càng quan trọng của công nghệ số trong thu thập và xử lý dữ liệu lớn, qua đó hỗ trợ ra quyết định dựa trên bằng chứng khoa học, giảm chi phí và rủi ro trong quá trình bảo tồn. Việc ứng dụng công nghệ hiện đại trong ghi nhận và phân tích thông tin giúp giảm đáng kể khối lượng công việc thủ công, qua đó giải phóng sức lao động cho các chuyên gia và cán bộ thực địa, giúp tiết kiệm thời gian để tập trung hơn vào các nghiên cứu chuyên sâu.

Trong kỷ nguyên số hiện nay, việc ứng dụng khoa học dữ liệu và công nghệ mới vào công tác bảo tồn có ý nghĩa then chốt. Công nghệ không chỉ giúp thu thập và xử lý dữ liệu với quy mô lớn, độ chính xác cao, mà còn mở ra khả năng theo dõi liên tục và kịp thời những biến động của hệ sinh thái, điều mà phương pháp truyền thống khó đáp ứng.

Quan trọng hơn, công nghệ tạo cầu nối giữa khoa học và cộng đồng. Các dữ liệu được đo lường và thu thập là bằng chứng khoa học cho các nhà quản lý trong hoạch định chính sách, đồng thời giúp nâng cao nhận thức, tăng cường sự tham gia của người dân, từ đó đảm bảo tính bền vững của tài nguyên thiên nhiên.

Hội thảo không chỉ tạo diễn đàn trao đổi chuyên môn, mà còn hướng đến tăng cường liên kết vùng giữa các địa phương miền Trung - Tây Nguyên, thúc đẩy hợp tác giữa các viện, trường, tố chức xã hội và doanh nghiệp; đồng thời khuyến khích sự tham gia của cộng đồng và các nhóm bảo tồn cơ sở, những người đang trực tiếp góp phần bảo vệ các hệ sinh thái quý giá trong khu vực.

NGÔ HUYỀN