Een telefoondetectie-prototype in Kafue

De eerste solar-powered RF sensor, getest in Kafue National Park samen met Green Safaris.

  • Kafue NP, Zambia · 2018
  • Green Safaris, Panthera
  • ScannerEdge

Er is een oorlog gaande

Stroperij is uitgegroeid tot een gewapende oorlog: een industrie van 70 miljard dollar, gedreven door de wereldwijde vraag naar ivoor, hoorns en botten. Tegenover deze enorme handel staat een kleine groep vastberaden natuurbeschermers die probeert het tij te keren.

Afrika telde ooit naar schatting 26 miljoen olifanten; vandaag zijn er nog slechts zo’n 350.000 over. Voor neushoorns is de situatie nog schrijnender: hun aantal daalde van ongeveer 500.000 naar slechts 20.000 verspreid over het hele continent.

Het is een tragisch verhaal van verlies en vernietiging, maar ook een verhaal dat inspireert om nieuwe manieren te vinden om deze soorten van uitsterven te redden.

Afrikaanse olifantenpopulatie door de tijd heen — van miljoenen in de 19e eeuw naar enkele honderdduizenden vandaag

Het Coca-Cola-jachtgeweer

Kafue National Park — ooit een paradijs voor neushoorns, vandaag de dag het thuis van precies nul neushoorns. Een ranger laat ons iets zien: in zijn handen ligt een geweer zoals we nog nooit eerder hebben gezien. Felgroen, met een licht kromme loop en een trekker die ooit deel lijkt te hebben uitgemaakt van een Coca-Cola-blikje.

Een zelfgemaakt jachtgeweer dat door stropers is gesmeed — felgroen, met een trekker gemaakt van een Coca-Cola-blikje

Het is een zelfgemaakt geweer. Zonder middelen om echte wapens te kopen, hebben stropers geleerd hun eigen geweren te maken, de bush in te trekken en op goed geluk te schieten. Wat ooit leek op een guerrillaverhaal uit een ver verleden, is vandaag de realiteit: een gewelddadige strijd die zich hier en nu afspeelt, midden in de natuur.

Hoe wij hier onderdeel van werden

In 2016 hadden we bij Q42 net een autonome drone gebouwd om Greenpeace te helpen de palmoliebranden in Indonesië in kaart te brengen. Al snel begonnen we ons af te vragen: waar zou deze technologie nog meer van waarde kunnen zijn? Na onderzoek kwamen we uit bij stroperij — en de schokkende cijfers daarachter. Wat als een drone de digitale ogen en oren van een rangerteam zou kunnen worden? Anti-stroperijorganisaties bevestigden dat daar absoluut behoefte aan was: een drone uitgerust met de juiste sensoren zou een krachtig hulpmiddel kunnen zijn in de bescherming van bedreigde diersoorten.

Drones zijn in de meeste Afrikaanse natuurparken niet toegestaan, en zelfs waar ze wel mogen vliegen, is het een enorme uitdaging om ze operationeel te houden. Toch bleef het idee achter de sensoren overeind.

Als drones geen haalbare oplossing zijn, waarom zouden we de sensoren dan niet simpelweg in bomen hangen?

Een sensor bouwen die Zambia overleeft

Een waterdicht, hittebestendig, dierbestendig, solar-powered apparaat bouwen dat stropers kan detecteren en jarenlang in een boom kan blijven hangen, is geen normaal proof-of-concept-project.

  • Green Safaris vertelde ons al vroeg dat de sensor vrijwel onzichtbaar moest zijn; anders zou hij snel gestolen worden. Dat betekende automatisch dat ook de zonnepanelen zo klein en subtiel mogelijk moesten blijven.
  • Voltaic Systems, een Amerikaans bedrijf dat zonnepanelen installeerde op plekken variërend van het Amazonegebied tot afgelegen gebieden in Afrika, hielp ons bij het dimensioneren van de panelen en batterijen. Daarbij moesten we rekening houden met beperkte zoninstraling én een duty cycle van 50%.
  • IRNAS leverde hun open-source PiRa-board, dat een groot deel van de complexe energiebeheerproblemen voor solar-powered systemen oploste. Bovendien beschikte het bord al over een ingebouwde LoRa-chip, waardoor de sensor waarschuwingen kon versturen naar een gateway op een afstand van 5 tot 30 kilometer. Een paar Skype-calls en heel veel soldeerwerk later hadden we een werkende hardwareopstelling.

In het veld

We landden in Lusaka met tassen vol elektronica die de nodige uitleg vroegen bij de douane. Vier uur later stonden we in Kafue National Park, een park dat zwaar getroffen wordt door stroperij. Die middag brachten we door met de natuurbeschermingsorganisaties die uiteindelijk met onze technologie zouden gaan werken. Een paar dingen die we daar leerden:

  • Leeuwenstroperij neemt toe door de groeiende vraag naar leeuwenbotten
  • Gearresteerde stropers staan vaak binnen enkele weken weer op vrije voeten
  • Slechts 5–25% van het park wordt actief gepatrouilleerd door gewapende rangers
  • Sommige stropers gaan op zogeheten hunting streaks: ze trekken dagenlang door het park, doden meerdere dieren en sturen vervolgens hun locatie door naar handlangers die de buit ophalen
  • Corruptie houdt de ivoorhandel draaiende

De volgende dag gingen we het veld in. De gateway werd in een boom van vijftien meter hoog geplaatst. Daarna reden we rond met de sensoren, die elke dertig seconden een testbericht verstuurden. Het eerste resultaat was teleurstellend: slechts vijf kilometer bereik. Heuvels, ontdekten we al snel, zijn funest voor LoRa-signalen.

Gelukkig stond er vlakbij een ongebruikte radiotoren van dertig meter hoog. De volgende ochtend verhuisden we de gateway daarheen — en het bereik schoot direct omhoog.

We bevestigden een sensor aan een paal van tien meter lang — toevallig de zwembadveger van de lodge — en reden rond om het bereik al rijdend te meten. Op ongeveer tien kilometer afstand vonden we de perfecte boom: een vijftien meter hoge marulaboom, geliefd bij olifanten vanwege de vruchten. Dat agressieve olifanten daardoor als onbedoelde bewakers zouden fungeren, zagen we eerder als een voordeel dan als een probleem, dus we hingen de sensor snel op.

Onderweg naar de tweede locatie werd de weg plotseling geblokkeerd door een groep leeuwen. We wachtten rustig af — de leeuwen raakten eerder verveeld dan wij — waarna we verder konden om ook de tweede sensor te installeren.

De volgende ochtend gingen we terug voor een laatste herconfiguratie van de eerste sensor. Toen we richting de marulaboom liepen, zagen we precies wat we hoopten te vermijden: een enorme mannetjesolifant stond onder de boom rustig van het gevallen fruit te eten.

Olifanten in Kafue National Park zijn uitzonderlijk agressief. Decennia van stroperij hebben hen geleerd dat mensen óf een bedreiging zijn, óf een doelwit. En van een dier van zesduizend kilo dat met vijftig kilometer per uur op je afstormt, win je het niet.

We slopen voorzichtig dichterbij, hopend op een “Connected”-melding op de laptop. Op ongeveer zestig meter afstand zag de olifant ons — en tot onze opluchting koos hij ervoor de andere kant op te rennen.

De sensor draaide op een duty cycle van twee minuten aan en acht minuten uit. Op het moment dat hij online kwam, begonnen we razendsnel variabelen te herconfigureren en logs binnen te halen. Het laatste commando verstuurden we precies voordat de sensor weer uitschakelde.

Acht lange minuten later stonden we opnieuw onder dezelfde boom, met één oog voortdurend gericht op de bush. Toen de verbinding terugkwam, maakten we de configuratie af en sprintten we terug naar de auto.

Beide sensoren waren online. Het systeem werkte.

Waarom het ertoe deed

Dit was nog maar een eerste prototype: een klein team, één park en hardware die sindsdien meerdere keren volledig is herontworpen. Maar het bewees wel het concept: dat passieve RF-detectie rangers een vroege waarschuwing kan geven — uren voordat camera’s of patrouilles iets zouden opmerken.

Alles wat we in Kafue National Park leerden — over energieverbruik, LoRa, weersbestendigheid en vooral over wat rangers daadwerkelijk nodig hebben van een melding — vloeide direct door in de volgende generatie sensoren. Jaren later vormt dat werk de basis van ScannerEdge, inmiddels geinstalleerd in meerdere natuurparken verspreid over Afrika en daarbuiten.

Het blijft een kat-en-muisspel, maar met deze technologie krijgen rangers een cruciale voorsprong.

Werk je aan een vergelijkbare uitdaging?

We werken samen met rangers, NGO's en onderzoekers wereldwijd. Loop je tegen iets soortgelijks aan — laat het ons weten en we kijken of onze technologie kan helpen.