Беспилотники сажают леса

Стартап из Сиэтла DroneSeed разработал высокотехнологичное решение для восстановления сгоревших лесных массивов, основанное на использовании дронов, искусственного интеллекта и методов биоинженерии.

Проблема обезлесения, остро стоящая перед человечеством, связана не только с бесконтрольной вырубкой, но и с пожарами. Они уничтожают леса и луга быстрее, чем мы их восстанавливаем. Глобальные климатические изменения ведут к увеличению частоты и интенсивности возгораний. Проблема усугубляется устаревшими методами пожаротушения и ведения лесного хозяйства, скудными и часто урезаемыми бюджетами и недостаточным использованием отжига (встречного пала) — одного из самых эффективных способов остановить распространение огня. Выбросы CO2, связанные с этим стихийным бедствием, также являются существенным фактором, провоцирующим дальнейшие изменения климата.

Впрочем, лесные пожары — это явление вполне естественное, и они даже необходимы, но, конечно же, не в таких масштабах, как сейчас. США в среднем теряют 28 тыс. кв. км в год.

Люди и вертолеты не справляются

На сегодняшний день восстановлением лесов чаще всего занимаются рабочие, сажающие деревья вручную. Это очень тяжелая физическая работа — мало кто выдерживает больше 1-2 лет. Помимо этого, иногда практикуется воздушный посев (сидбомбинг) с использованием «семенных бомб».

Чтобы вырастить саженцы, требуется время. Однако предсказать возникновение возгораний и их масштабы сложно — поэтому питомникам бывает трудно подготовиться к резкому скачку спроса. Крупный пожар может потребовать высадки миллионов новых деревьев. При этом выращивание ростков «на всякий случай» обходится слишком дорого — практически никто не готов брать на себя такие риски.

Если же ничего не сажать, то выгоревшие участки начинают заполнять сорняки. Для их уничтожения территорию опрыскивают гербицидами с вертолетов. Также возможна прополка вручную — разумеется, это долгий и трудоемкий процесс. После очистки участка от сорняков его можно засеять монокультурой, такой как костер кровельный.

Распыление с вертолетов — очень опасная профессия: только в США ежегодно случается 80-100 аварий. Пилоты летают на высоте менее 30 метров. При этом они делают высокоскоростные маневры.

Дроны против обезлесения

В 2018 году беспилотник, разработанный DroneSeed, получил первую в истории лицензию Федерального управления гражданской авиации США для множественных дронов весом более 25 килограммов. Аппарат оснащен мультиспектральными камерами, высокотехнологичным лидаром, 23-литровыми резервуарами с гербицидами и запатентованным механизмом для рассеивания семян. Несколько ведущих компаний, занимающихся лесоуправлением, уже приобрели новые дроны. Государство также проявило к ним интерес.

Беспилотники обследуют выгоревшие участки, создают трехмерную карту с точностью до одного сантиметра, с учетом ландшафта и разных видов и типов растений, проводят анализ грунта, в том числе уровня кислотности, уничтожают сорняки с помощью гербицидов, определяют места, наиболее подходящие для деревьев, и сажают семена в специальных комплектах с набором необходимых питательных веществ. Эта технология — дешевле, безопаснее и экологичнее, чем человеческий труд, и может ускорить восстановление лесов в разы. Дроны распыляют гербициды намного экономнее, чем вертолеты, рассчитывая оптимальную траекторию. Технология DroneSeed может использоваться и для исследовательской деятельности.

Разработка вызвала большой интерес у инвесторов, несмотря на очевидную «непопулярность» темы восстановления лесов в их среде. Сыграли свою роль другие компоненты: автоматизация, машинное обучение и дроны — они, безусловно, в моде. Решающее значение имела перспектива государственных контрактов. Все это позволило DroneSeed заключить несколько важных сделок еще на стадии прототипа.

Дроны работают «командно» — в небо запускают «рой» из 5-6 беспилотников. Устройства автономны, однако находятся под постоянным наблюдением специалистов. Для их доставки в нужное место необходимы два грузовика и прицепы с системами подзарядки и наземными станциями управления.

Несмотря на автоматизацию процессов, технология DroneSeed способна создать целый ряд новых рабочих мест: для диспетчеров, специалистов, устраняющих неполадки в работе программного обеспечения, и др.

Волонтерские инициативы

Беспилотники DroneSeed — передовая разработка, способная переломить ситуацию в сфере управления лесами. Однако не меньшую роль играет повышение осведомленности общества. Помочь решению проблемы обезлесения может каждый из нас, и для этого существует целый ряд волонтерских инициатив.

С помощью краудфандинг-сервиса «Посади лес », созданного движением «ЭКА», можно переводить средства на восстановление вырубленных и сгоревших лесных массивов в России. Каждый участник получает фото и GPS-координаты «профинансированных» им деревьев, а также сертификат.

По схожему принципу работает российский сервис «Маракуйя », однако он позволяет делать посадки в национальных парках по всему миру. В стоимость услуги включен уход лесничего за деревьями в течение пяти лет. Информация об участках будет находиться в открытом доступе.

Региональный проект «Наш лес », инициированный руководством Московской области, подойдет тем, кто хочет посадить дерево самостоятельно. Акция проводится в определенные дни — о новых датах можно узнать на сайте проекта.