Column Mischa Beckers: Biodiversiteit: maak het verschil met ICT- en AI-vaardigheden!

Schaamteloze zelfpromotie. Die term gebruikt mijn collega Loek van der Linde als hij reclame maakt voor zijn band Alta Luna, via kanalen die eigenlijk voor de opleiding HBO-ICT bedoeld zijn. Iets soortgelijks doe ik in deze column door de aandacht te vestigen op de Interactive Session ICT & Biodiversity. Die vindt plaats op 15 april as. tijdens ICT.OPEN 2025 [1]. Onder leiding van Gerard Schouten is een interactieve sessie georganiseerd, waarin experts en deelnemers van inspiratie naar actie gaan en samen zoeken naar oplossingen. Maar waarom biodiversiteit?

 

“Biodiversiteit is minstens zo belangrijk als klimaat, maar het lijkt een stuk minder hoog op de agenda te staan”, aldus Marcel Beukeboom (Food and Agriculture Organization en Group of Friends of Biodiversity) na de VN-biodiversiteitsconferentie in Rome eind februari. Hij benadrukt dat steeds duidelijker wordt hoe nauw biodiversiteit verweven is met onder meer de wereldwijde voedselvoorziening. “Landbouw is enerzijds de veroorzaker van biodiversiteitsverlies, anderzijds het slachtoffer. Als de bodemdieren en de bestuivers verdwijnen, dan ziet het er immers somber uit voor tal van gewassen.” [2] Een belangrijk resultaat van genoemde conferentie is een concreet Global Biodiversity Framework, een door 196 landen ondertekend akkoord. Daarin staan 23 actiedoelen voor 2030. Een van de meest in het oog springende daarvan is de 30 procent-doelstelling: vóór 2030 moet 30 procent van het totale aardoppervlak – zowel land als water – effectief worden beschermd tegen verlies van biodiversiteit [3] [4]. Het Nationaal Dashboard Biodiversiteit [5], beheerd door de Nederlandse tak van de International Union for Conservation of Nature (IUCN) [6], schetst een beeld van de biodiversiteit in ons land en de bescherming daarvan.

 

En daarvoor is dus werk aan de winkel. Maar, wat houdt effectief beschermen in? Dat vraagt om een duidelijke afbakening van wát er beschermd moet worden. Biodiversiteit gaat immers over zowel flora als fauna, en daarbinnen over alle soorten van heel groot, tot heel klein. Ook moet helder zijn waarom er bescherming nodig is. Verdwijnen er soorten? Neemt een soort in aantal af? Verplaatsen soorten? Ten slotte is het belangrijk inzichtelijk te krijgen waartegen beschermd moet worden. Is dat schadelijke emissie? Waarvan? Of het verdwijnen van natuurlijke habitats? Met antwoorden op dit soort vragen is het mogelijk om maatregelen te treffen.

 

Dat het beschermen van biodiversiteit een complex vraagstuk is mag duidelijk zijn. Dat laat bijvoorbeeld het onderzoek van lector Biodiversiteit in het Landelijk Gebied, Martijn van der Heide (Hogeschool Van Hall Larenstein), zien. Hij schetst een precaire balans. Aan de ene kant biedt de natuur diensten aan de maatschappij, die bijdragen aan een brede welvaart. Daarbij is biodiversiteit cruciaal. Aan de andere kant wil de maatschappij voor die brede welvaart ook de natuur veranderen. En dat heeft consequenties voor biodiversiteit [7]. Voor het beschermen van biodiversiteit zijn maatregelen nodig. Daarmee is het mogelijk beleid te maken. Maar dan zijn er eerst inzichten en feiten nodig. En dus meten en monitoring.

 

Monitoring betekent in de tijd volgen. Sprekende voorbeelden daarvan geeft Lector Innovatieve Biomonitoring Margje Voeten (HAS Hogeschool) in een Podcast van de HAS Green Academy [8]. Zij spreekt over soortenrijkdom om het begrip biodiversiteit te duiden. Inzicht in die rijkdom vereist opsporen, detecteren en herkennen en tellen van soorten. Dat vraagt om nieuwe, innovatieve technieken, uit de ICT in het algemeen en steeds meer uit de AI in het bijzonder. Het moet immers allemaal sneller, beter, vaker en goedkoper.

 

Meten betekent data verzamelen. Dat kan door op locatie te observeren en materiaal vast te leggen. Met specifieke attributen is het mogelijk soorten te vangen (specifieke vallen, al dan niet van sensoren voorzien), monsters te nemen et cetera. Of, er worden op locatie sensoren geplaatst die bijvoorbeeld geluid registreren, beelden opnemen of passages tellen. Dit zogenaamde near sensing is arbeidsintensief. Zeker als het grote oppervlakten betreft. En wat te denken van gebieden die slecht toegankelijk zijn, of moeilijk te bereiken. Dan is remote sensing een bruikbaar alternatief. Zo worden steeds vaker drones ingezet en satellieten bekijken de aarde vanaf grote afstand. Tegelijkertijd zijn locatie- en andere omgevingsdata van belang. Is die data eenmaal verzameld dan begint de verwerking. Dat betreft niet alleen de kwaliteitsverbetering van die data maar veelal ook voorbewerkingen en verrijking. Zo vergen tellingen van soorten in camerabeelden vaak de nodige image segmentation-stappen. En, beelden die gebruikt worden voor objectherkenning moeten eerst gelabeld worden. LIDAR-data kunnen helpen bij het construeren van 3d-beelden maar de combinatie met 2d-plaatjes vergt ingewikkelde data fusion-processen. Satellieten voorzien (ook) in data over omgevingskenmerken die relevant zijn voor het modelleren van biodiversiteit, bijvoorbeeld data om chlorofylgehaltes te bepalen. Daar is wel de nodige kalibratie voor nodig. Zie hier een kleine bloemlezing uit het geheel dat komt kijken bij de verwerking van biodiversiteitsdata voor specifieke onderzoeksvragen. En dan hebben we het nog niet gehad over alle uitdagingen die hiermee samenhangen, zoals de opslag en communicatie van al die data, of processortijd om bijvoorbeeld AI-modellen te trainen.

 

AI-modellen belanden soms in mooie apps. Apps waarmee je een foto neemt van een plantje, of die een geluidsopname maken van een zingende vogel. En die je vervolgens met een zekere waarschijnlijkheid teruggeven welk plantje, of welke vogel het betrof [9]. En dit valt samen met een nieuwe invalshoek, namelijk die van Citizen Science, ofwel burgerwetenschap: burgers die waarnemingen doen (bijvoorbeeld via zo’n app) en die waarnemingen opslaan. Voor onderzoek naar biodiversiteit levert dit een schat aan aanvullende potentiële informatie op. Maar ja, het gebeurt zonder formeel protocol en vaak ad-hoc verzamelde data zit vol met bias, ofwel vooringenomenheid. Immers, het zijn data die zijn verzameld waar het kan, waar een parkeerplaats was en toen er even tijd voor was. Het mooie is dat dit voor de biodiversiteitsonderzoeker weer een heel nieuw onderzoeksterrein opent. Want, hoe kunnen we de verschillende vormen van bias in die met burgerwetenschap verzamelde data herkennen, maar vooral mitigeren? Dat wil zeggen corrigeren, en transformeren naar data die iets toevoegen aan data die wel volgens protocollen zijn verzameld?

 

In hogeschoolland gebeurt al behoorlijk wat op dit gebied. Zo onderzoekt het Flower Power project bij Fontys de mogelijkheden die AI biedt om observaties te automatiseren. De traditionele wijze van observeren is namelijk handmatig, wat qua tijd en middelen geen haalbare manier is om goed inzicht te krijgen in biodiversiteit [10]. Een recent research paper beschrijft een AI-model waarmee wilde bloemen geïdentificeerd en geteld kunnen worden [11] [12]. In het project ‘Duurzame biodiversiteitsmonitoring’ ontwikkelt Hogeschool Inholland duurzame ecologische monitoringstechnieken voor insecten, planten en vleermuizen [13]. COMBINED is een project waarin de Hanzehogeschool onderzoek doet naar klimaatverandering en het verlies van biodiversiteit in Nederland [14]. HZ University of Applied Sciences werkt aan modellen om Citizen Science data beter bruikbaar te maken voor onderzoek naar biodiversiteit [15] [16]. Dit onderzoek naar bias en het corrigeren ervan heeft de potentie om meer dan 100 miljoen bestaande en continu aangevulde waarnemingen [17] effectiever te benutten voor de bescherming van biodiversiteit. Natuurlijk zijn dit niet de enige hogescholen die actief zijn op het gebied. En de hogescholen zoeken ook uitdrukkelijk de samenwerking op bijvoorbeeld in het lectorenplatform Biodiversiteit [18]. Niet onvermeld mag blijven dat er veel lijnen van die hogescholen lopen naar en via het Naturalis Biodiversity Center. Dat is het nationale onderzoeksinstituut op het gebied van biodiversiteit. Een instelling met 129 onderzoekers in dienst voor het beschrijven, begrijpen en behouden van biodiversiteit [19].

 

Nog niet overtuigd? Kijk dan even wat er vanuit de Sustainable Development Goals verkondigd wordt over bijen, waarvan wereldwijd de populaties al jaren enorm afnemen: “They are essential to human health and thrive because of their influence on our global ecosystem. They pollinate approximately 75% of our crops and 90% of wild plants and regenerate our natural forests.[20] Prachtige uitdagingen waar ICT- en AI-vaardigheden het verschil bij kunnen (gaan) maken.

 

Mischa Beckers, lector Data Science, HZ University of Applied Sciences

 

 

[1] https://ictopen.nl/ict-biodiversity

[2] Venhuizen, G., Op laatste moment overeenstemming over biodiversiteit op internationale top in Rome, NRC, 1 maart 2025

[3] Kunming- Montreal Global Biodiversity Framework, https://www.cbd.int/gbf

[4] Convention on Biological Diversity, https://www.cbd.int/

[5] https://dashboardbiodiversiteit.nl/

[6] https://www.iucn.nl/

[7] Heide, C.M., van der, Versnellen en versterken van de biodiversiteitsopgave, lectoraat Biodiversiteit in het landelijk gebied, 2025

[8] Hart voor groen, podcast serie van HAS Green Academy, #18 Biodiversiteit & monitoring, 21 november 2024.

[9] Voorbeelden zijn ObsIdentify en BirdNET. Maar er zijn legio lijstjes te vinden met interessante apps, zoals https://pebblemag.com/citizen-science-apps/

[10] https://www.fontys.nl/Onderzoek/AI-en-big-data/Flower-Power-AI-als-middel-om-biodiversiteit-te-meten.htm

[11] Schouten, G., Michielsen, B.S.H.T., Gravendeel, B.Data-centric AI approach for automated wildflower monitoring, PLOS ONE, 19, 2024https://www.researchgate.net/publication/383876328_Data-centric_AI_approach_for_automated_wildflower_monitoring

[12] https://www.fontys.nl/nieuws/ai-toepassing-fontys-ict-maakt-het-mogelijk-om-biodiversiteit-in-bermen-te-meten/

[13] https://www.inholland.nl/onderzoek/onderzoeksprojecten/duurzame-biodiversiteitsmonitoringpers/

[14] https://www.hanze.nl/nl/onderzoeken/centers/kenniscentrum-noorderruimte/projecten/duurzame-samenleving

[15] Jacobusse, G.; Jongejans, E.; Beckers, M. (2024). Burgerwetenschap voor monitoring van biodiversiteit, in: Wetenschappelijk Scheldesymposium 21 november 2024: book of abstracts. pp. 11-12, https://www.vliz.be/imisdocs/publications/58/410658.pdf

[16] Jacobusse, G.W, Jongejans, E., Non-detection during excursions by citizen scientists 2 modeled as a function of weather, season, list length, and individual preferences, 2024 (preprint), https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.30.615418v1

[17] https://waarneming.nl/stats/

[18] https://platform-groen.nl/dashboard/nieuws/hogescholen-bundelen-krachten-in-lectorenplatform-biodiversiteit/

[19] https://www.naturalis.nl/

[20] https://www.globalgoals.org/news/why-bees-and-other-pollinators-might-be-the-most-important-creatures-on-the-planet/