В Тибете на гидроэнергетическом объекте запущена система, которая с помощью технологий определяет виды рыб, проплывающих через сооружение. Специализированные камеры и акустические датчики в связке с нейросетями обеспечивают наблюдение за водными обитателями без участия человека.
Ирина Медведева
Рыбы плывут через плотину. Источник: uk.pinterest.com
Раньше учёным приходилось вручную фиксировать перемещение рыб через крупные дамбы, сидя за стеклом и записывая наблюдения. Такой подход требовал много времени и часто давал сбои. Теперь китайские исследователи перешли на автоматизированные алгоритмы. На станции Цзанму, расположенной на реке Ярлунг Цангпо в Тибете, внедрена система, основанная на искусственном интеллекте. Она объединяет акустическое сканирование, оптические датчики и архивные записи.
Как утверждает SCMP, разработка позволяет с вероятностью 95% распознавать виды рыб, вести их количественный учёт и анализировать характер движения круглосуточно. Алгоритм оценивает способ плавания, очертания плавников и уникальные метки на теле, что помогает отличать эндемичные виды, встречающиеся только на Тибетском нагорье. Помимо подсчёта особей, система фиксирует температуру воды и сезонные миграции, формируя базу данных для экологов по всей стране.
Отслеживание рыб с помощью искусственного интеллекта
Известно, что плотины перекрывают естественные пути миграции, не позволяя рыбам перемещаться между зонами кормления и нереста. Это нарушает жизненный цикл многих видов. Для решения проблемы на станции Цзанму, высота которой достигает 116 метров, а мощность — 510 мегаватт, оборудован рыбоход.
Это специальное сооружение с пологими спусками, рассчитанное на холодноводных рыб, которые недостаточно хорошо плавают, например, на Glyptosternon maculatum. С момента ввода плотины в эксплуатацию в 2015 году около 570 тысяч особей редких видов смогли подняться вверх по течению.
Интеллектуальная система наблюдения была разработана, чтобы минимизировать воздействие дамбы на местную фауну. Она следит за прохождением рыб через специально сконструированный канал. Представители станции утверждают, что Цзанму помогла стабилизировать популяцию рыб и улучшить состояние речной экосистемы.
Однако любые гидроэлектростанции создают серьёзные риски для окружающей среды, так как блокируют естественные миграционные маршруты. Именно этот фактор привёл к исчезновению таких видов, как китайская веслоносая рыба и осётр Янцзы.
Чтобы снизить вред, инженеры применяют рыбоходы и другие искусственные конструкции, позволяющие мигрирующим видам обходить препятствия. Это попытка найти компромисс между производством чистой энергии, защитой экологии и предотвращением наводнений. Рыбоход на Цзанму был спроектирован с учётом североамериканского опыта.
Он состоит из серии пологих ступеней с регулируемым потоком воды. По информации South China Morning Post, такое решение позволяет семи местным видам рыб безопасно перемещаться вверх по течению в обход 400-метрового сооружения.
Иллюстративное изображение конструкции рыбохода на плотине. Источник: thisunruly.com
Парадокс ситуации заключается в том, что чем совершеннее становятся системы наблюдения, тем очевиднее ограниченность компенсационных мер. Рыбоходы и программы разведения помогают поддерживать численность отдельных видов, но они не восстанавливают естественный гидрологический режим реки, не возвращают ей прежний температурный градиент и не воссоздают сложную мозаику нерестилищ, формировавшуюся тысячелетиями.
Искусственные каналы, какими бы пологими они ни были, всегда остаются фильтром, пропускающим лишь часть видов и особей. Быстрое течение, перепады давления и температурные изменения на выходе из турбин действуют как барьер, который многие рыбы не в состоянии преодолеть. Нейросети фиксируют успешные проходы, но они не видят тех, кто погиб, так и не найдя вход в рыбоход, или тех, чья генетическая структура была разрушена из-за фрагментации популяции.
Экологическая реабилитация
В дополнение к рыбоходу на станции действует программа разведения. В дикую природу было выпущено почти 2 миллиона рыб, чтобы поддержать популяцию, которая, по данным властей, остаётся стабильной. Вопрос экологического состояния рек сегодня стоит особенно остро.
Плотины дают чистую энергию, но наносят серьёзный ущерб водным экосистемам. Они перекрывают пути к нерестилищам, разделяют популяции и препятствуют распространению питательных веществ. Превращение быстрых рек в относительно неподвижные водоёмы меняет температурный режим, характер осадочных отложений и содержание кислорода ниже по течению, что разрушает среду обитания местных видов.
Аналогичные системы мониторинга рыб на базе ИИ и камер применяются и в других странах. Например, такие инструменты используются в Научном центре рыболовства на Аляске и в канадской компании Innovasea. Однако экологические и политические вызовы остаются нерешёнными. Китай продолжает строительство гигантской плотины мощностью 60 гигаватт в уезде Медог, расположенной ниже по течению.
Этот проект, мощность которого в три раза превышает показатели дамбы «Три ущелья», находится недалеко от спорной границы с Индией. Ожидается, что его возведение нанесёт значительный вред соседним государствам — Индии и Бангладеш.
Дамба китайской ГЭС «Три ущелья». Источник фото: ixbt.com
В более широком контексте гонка между разрушением и компенсацией становится всё более напряжённой. К 2026 году климатические изменения усилили нагрузку на горные экосистемы Тибета: ледники отступают быстрее, чем ожидалось, что меняет сток рек и усугубляет дефицит воды в нижнем течении. Строительство новых плотин, таких как гигантский проект в Медоге, добавляет к этим природным вызовам антропогенный фактор.
Даже самая совершенная система мониторинга не может предотвратить геологические изменения, вызванные перекрытием мощных потоков, или остановить эрозию берегов в дельте Ганга. Интеллектуальные алгоритмы способны лишь фиксировать последствия, но не устранять их первопричины, которые лежат в плоскости энергетической политики и экономической целесообразности.
Технологии способны отслеживать состояние рек Тибета, но сможет ли цифровая защита окружающей среды компенсировать масштабные разрушения, вызванные строительством огромных плотин в Азии, пока неясно. Ответ на этот вопрос станет известен только со временем.
Вопрос о том, что важнее — «зелёная» энергия или сохранение биоразнообразия, — не имеет однозначного ответа. Для Китая, стремящегося к углеродной нейтральности к 2060 году, гидроэнергетика остаётся краеугольным камнем энергетического перехода, особенно в условиях растущего спроса на электроэнергию со стороны промышленности и городов.
Плотины вроде Цзанму позволяют избежать сжигания миллионов тонн угля, что приносит ощутимую пользу для глобального климата. Но эта польза распределяется неравномерно: выгоды получают в основном промышленно развитые регионы на востоке страны, в то время как экологические издержки несут удалённые общины Тибета и жители государств, расположенных ниже по течению. Эта асимметрия создаёт почву для долгосрочных конфликтов, которые вряд ли будут урегулированы одними лишь технологическими решениями.
Китайская ГЭС «Три ущелья» производит электричество как 4 АЭС. Источник фото: ixbt.com
Масштабирование проекта
Перспективы подобных технологий выходят далеко за пределы одного гидроэнергетического объекта. Если система на Цзанму докажет свою эффективность в долгосрочной перспективе, её можно будет тиражировать на другие плотины Китая и сопредельных стран. Это создаст единую сеть мониторинга, которая позволит учёным в реальном времени отслеживать состояние популяций по всему бассейну Ярлунг Цангпо и других трансграничных рек.
Такая база данных станет основой для более точного прогнозирования последствий строительства новых дамб, а также для корректировки режимов работы существующих — например, изменения объёмов сброса воды в периоды нереста. Однако остаётся открытым вопрос о том, насколько охотно власти разных стран будут делиться этими данными, учитывая политическую чувствительность трансграничных водных ресурсов.
Технологический оптимизм, воплощённый в ИИ-системах наблюдения, отчасти является попыткой снять моральное напряжение, связанное с масштабным вмешательством в природу. Возможность в реальном времени видеть, как рыба преодолевает рыбоход, даёт иллюзию контроля и управления.
Однако настоящая проверка этих систем наступит лишь через десятилетия, когда станет ясно, сохранились ли устойчивые популяции эндемичных видов, таких как Glyptosternon maculatum, или же они перешли в категорию вымирающих, несмотря на все усилия.
Показатели вроде «570 тысяч особей, поднявшихся вверх по течению» впечатляют, но они не учитывают смертность икры, нарушение естественного отбора и генетическую изоляцию.
Ответ на вопрос, сможет ли цифровая защита окружающей среды компенсировать ущерб от плотин, зависит не от качества камер или мощности нейросетей, а от готовности политиков ограничить темпы строительства и ставить экологические императивы выше энергетических амбиций.
Пока же наблюдение остаётся пассивным — оно фиксирует уже происходящие изменения, но не меняет стратегических решений, которые эти изменения порождают.
Кстати, искусственный интеллект сегодня служит различным областям науки и применяется в различных сферах жизни. Например, помогает химикам определить лучшие катализаторы для получения метанола; диагностирует дефекты в электрических машинах по звуку. А также работает на службе ЖКХ — зимой камеры следят за ледовой обстановкой на улицах и дворах Москвы.