การฟื้นฟูป่าแบบอัตโนมัติ (AFR) : หุ่นยนต์สามารถฟื้นฟูป่าฝนได้หรือไม่?
จากการระดมความคิดในการประชุมเชิงปฏิบัติการ “การฟื้นฟูป่าแบบอัตโนมัติ (AFR) : หุ่นยนต์สามารถฟื้นฟูป่าฝนได้หรือไม่?” ที่จัดขึ้นในเดือนตุลาคม ปี 2558 ณ จังหวัดเชียงใหม่ ประเทศไทย โดยหน่วยวิจัยฟื้นฟูป่า FORRU-CMU ประกอบด้วยบทความวิจัยต้นฉบับจำนวน 14 บทความในหัวข้อเทคโนโลยีที่หลากหลาย ถูกใช้ในปัจจุบัน หรือกำลังพัฒนา เพื่อใช้ปฏิบัติภารกิจฟื้นฟูป่า ส่งผลให้เกิดวาระที่เสนอลำดับความสำคัญของหัวข้องานวิจัย การพัฒนา หรือสร้างเทคโนโลยีใหม่ เพื่อทำให้การฟื้นฟูระบบนิเวศป่าที่มีพื้นกว้างขวาง หรือห่างไกลนั้น คุ้มทุน และง่ายขึ้น โดยเทคโนโลยีครอบคลุมโดรน, การถ่ายภาพ, AI (artificial intelligence), สารกำจัดวัชพืชชีวภาพ, โปรแกรม GIS และกล้องดักถ่ายภาพ คำนำโดย David Lamb
บทนำ: ในปีพ.ศ.2557 ในงาน UN New York Climate Summit ได้มีการตั้งเป้าหมายที่จะฟื้นฟูป่าในพื้นที่ป่าถูกทำลายให้ได้ถึง 350 ล้านเฮกตาร์ภายในปีพ.ศ. 2573 เพื่อเตรียมรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพทางภูมิอากาศ (climate chang) ซึ่งการปลูกต้นไม้แบบดั้งเดิมที่ต้องอาศัยแรงงานคนไม่อาจจะทำให้ไปถึงเป้าหมายนี้ได้ เนื่องมาจากพื้นที่ที่ต้องฟื้นฟูส่วนใหญ่ไม่สามารถเข้าถึงได้ และจำนวนแรงงานที่มีจำกัด ดังนั้น ในฉบับนี้จึงตีพิมพ์เนื้อหาเกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานของการฟื้นฟูป่า หรือฟื้นฟูระบบนิเวศ สรุปภารกิจที่จำเป็นเพื่อที่จะบรรลุเป้าหมาย และศักยภาพของการใช้เทคโนโลยีร่วมด้วย
โดรนที่มีโปรแกรมจดจำต้นไม้สามารถระบุตำแหน่ง GPS ของต้นท้องถิ่นที่มีเมล็ดที่เพาะได้ในป่าธรรมชาติ ทำให้เกิดเก็บเกี่ยวเมล็ดง่ายขึ้น หรืออาจเก็บเมล็ดโดยอัตโนมัติด้วยการใช้แขนกล หรือสายดูด หรือแปรงหมุน และมีการใช้โดรนในการเพาะเมล็ดทางอากาศอยู่แล้ว ความต้องการในการพัฒนาระเบิดเมล็ดที่ย่อยสลายได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งจะปกป้องเมล็ดจากการขาดน้ำด้วยไฮโดรเจล (hydrogel) ขณะเดียวกันก็ให้สารอาหาร, สารเร่งการเจริญเติบโต และจุลินทรีย์ เพื่อส่งเสริมการสร้างต้นไม้ โดรนร่วมกับเทคโนโลยีจดจำและเรียนรู้พืช อาจสามารถควบคุมวัชพืชได้ด้วยการพ่นสารกำจัดวัชพืช โดยหลีกเลี่ยงการฆ่าต้นไม้ได้ และให้ปุ๋ยรอบต้นกล้าได้อย่างถูกต้องแม่นยำ กระบวนการเหล่านี้สามารถทำได้แบบอัตโนมัติ โดยการชาร์จแบตเตอรี่ของโดรนด้วยแผ่นชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์
การติดตามตรวจสอบการปกคลุมของเรือนยอดเป็นไปได้แล้ว ด้วยการติดตั้งเซนเซอร์บนโดรน คาดว่า การพัฒนาโปรแกรมจดจำพืชจะสามารถทำให้เกิดการติดตามตรวจสอบความหลากหลายของชนิดพืชแบบอัตโนมัติในไม่ช้า รวมถึงการฟื้นฟูกลุ่มประชากรของนก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ก็สามารถบันทึกได้ด้วยไมโครโฟนระยะไกล และกล้องดักถ่ายภาพ ข้อมูลจากเครื่องเหล่านี้สามารถส่งผ่านเครือข่ายโทรศัพท์ได้ หรือใช้โดรนในรูปแบบของ data mules
ถึงแม้หลายเทคโนโลยีที่กล่าวมาจะมีอยู่แล้ว แต่เทคโนโลยีเหล่านี้จะต้องได้รับการปรับปรุง เช่น ยืดอายุแบตเตอร์รี่โดรน หรือทำให้ราคาถูกลง และทนทานมากขึ้น เพื่อให้สามารถใช้งานเป็นระยะเวลานานได้ในสภาพอากาศเขตร้อน เป็นการพัฒนาระบบฟื้นฟูแบบอัตโนมัติให้สามารถใช้ได้จริง ดังนั้น การร่วมมือกันระหว่างนักนิเวศวิทยาและผู้เชี่ยวชาญทางเทคโนโลยี จึงมีความจำเป็นอย่างมากที่จะทำให้เกิดระบบฟื้นฟูแบบอัตโนมัติที่คุ้มทุนและใช้การได้
เนื้อหาสารบัญ (คลิกดูแต่ละบท เพื่อข้อมูลเพิ่มเติม)
บทที่ 1 - การฟื้นฟูป่า: แนวคิดและศักยภาพของการฟื้นฟูป่าแบบอัตโนมัติ โดย Stephen Elliott
บทที่ 2 – อากาศยานไร้คนขับสำหรับการฟื้นฟูป่าแบบอัตโนมัติ โดย Pimonrat Tiansawat และ Stephen Elliott
บทที่ 3 – การประยุกต์ใช้การสำรวจระยะไกลในการฟื้นฟูป่าเขตร้อน: ข้อดีและข้อเสีย โดย Dawn Frame และ Carol X. Garzon-Lopez
บทที่ 4 – การประเมินพื้นที่แบบอัตโนมัติ ใช้ข้อมูลจากอากาศยานไร้คนขับ (UAV) โดย Alejandro Miranda, German Catalán, Adison Altamirano และ Manuel Cavieres
บทที่ 7 – วิทยาการหุ่นยนต์ทางอากาศสำหรับการหว่านไม้ป่าและการจัดการ โดย Lot Amoros และ Jesus Ledesma
บทที่ 8 – เมล็ด (Smart seed) สำหรับการฟื้นฟูป่าแบบอัตโนมัติ โดย Pedrini. S., D. Merritt และ K. Dixon
บทที่ 9 – นวัตกรรมและวิทยาการหุ่นยนต์ในการการจัดการวัชพืชในป่า โดย Bruce A. Auld
บทที่ 10 – การจัดการวัชพืชในการฟื้นฟูป่าแบบอัลโลพาติก โดย Suphannika Intanon & Hathai Sangsupan
บทที่ 11 -พื้นฐานการระบุพืชแบบอัตโนมัติ โดย Pierre Bonnet และ Dawn Frame
บทที่ 12 – การติดตามตรวจสอบพืชแบบอัตโนมัติสำหรับการฟื้นฟูป่า โดย Ryan Chisholm และ Tom Swinfield
บทที่ 13 การติดตามตรวจสอบแบบอัตโนมัติในการฟื้นฟูสัตว์ป่า โดย George A. Gale และ Sara Bumrungsri
บทที่ 15 - วาระงานวิจัยเกี่ยวการพัฒนาการฟื้นฟูป่าแบบอัตโนมัติ Stephen Elliott (Editor)