تغییرات آب و هوایی مرجان ها را می کشد – آیا هوش مصنوعی می تواند به محافظت از صخره ها کمک کند؟

زمان برای نجات صخره های مرجانی جهان رو به اتمام است، بنابراین حافظان محیط زیست به هر ابزاری که می توانند برای محافظت از صخره های در حال محو شدن از جمله هوش مصنوعی روی می آورند.

در فلوریدا، مسابقه ادامه دارد بازسازی صخره ها با “کاشت” مرجان های پرورش یافته توسط انسان. این یک نبرد صعودی است زیرا افزایش دمای اقیانوس‌ها بر صخره‌هایی که در حال حاضر در حال مبارزه هستند استرس دارد. پیگیری پیشرفت کار ضروری اما خسته کننده است.

در گذشته، طرفداران حفاظت از مرجان ها مجبور بودند به صورت فیزیکی به سمت صخره ها شنا کنند تا از مرجان های جداگانه ای که با استفاده از مداد و کاغذ مومی و ضدآب کاشته اند یادداشت برداری کنند. “این نمی تواند با مقیاس تلاش شما برای ترمیم مقیاس شود. و در نهایت، زمان بیشتری را صرف خواهید کرد. نظارت بر ترمیم مرجان از آنچه در واقع خواهید کرد در حال انجام الکساندر نوفلد، مدیر برنامه علمی در بنیاد مرجان مرجان (CRF) می گوید.

نه تنها این یک استراتژی وقت گیر است، بلکه صرفاً یادداشت برداری دستی در مورد هر یک از مرجان ها باعث از دست دادن تصویر بزرگتر می شود: سلامت صخره به عنوان یک کل. نوفلد می‌گوید: «ما لزوماً روی افراد تمرکز نمی‌کنیم. ما روی جمعیت‌ها تمرکز می‌کنیم، ما روی جوامع تمرکز می‌کنیم – این گروه‌های زیست‌محیطی گسترده‌تر از موجودات که در تلاشیم آنها را بازیابی کنیم.»

اینجاست که هوش مصنوعی می‌تواند به حافظان محیط زیست کمک کند و زمان گرانبهای بیشتری را برای نجات مرجان‌ها در اختیار آنها قرار دهد و در عین حال بینش‌های جدیدی در مورد اینکه چگونه می‌توانند بیشترین تأثیر را داشته باشند، به آنها می‌دهد. این هدف ابزار جدیدی به نام است CeruleanAI توسط بنیاد غیرانتفاعی مرجانی مرجانی مستقر در فلوریدا توسعه یافته است. این ابزار از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل نقشه‌های سه‌بعدی صخره‌ها استفاده می‌کند و به محققان موقعیت جدیدی را برای نظارت بر تلاش‌های بازسازی در جهان گرم‌تر می‌دهد.

در فلوریدا، آلودگی، صید بیش از حد، آسیب کشتی و بیماری، صخره‌ها را نابود کرده است. وجود داشته است افت ۹۰ درصدی در پوشش مرجانی سالم منطقه از دهه ۱۹۷۰٫ بدتر از آن، تغییرات آب و هوایی باعث مرگ مرجان ها نیز می شود. وقتی آب بیش از حد گرم می شود، مرجان ها جلبک هایی را که به آنها رنگ می دهد بیرون می اندازند، پدیده ای به نام سفید شدن. اگر مشکل ادامه یابد، مرجان ها – که حیوانات هستند – می میرند. این چیزی است که در تابستان ۲۰۲۳هنگامی که دمای آب به اندازه کافی برای قرار گرفتن در وان آب گرم گرم می شود منجر به یک بی سابقه رویداد سفید کردن مرجان CRF تقریباً تمام مرجان های جوانی را که در برخی از مناطق صخره ای کاشته بودند از دست داد.

نوفلد و تیم در CRF در تلاش هستند تا زمین از دست رفته را جبران کنند. برای دوباره پر کردن صخره ها، حافظان محیط زیست می توانند مرجان های انفرادی جدیدی را در خشکی پرورش دهند. آن‌ها می‌توانند این کار را با ایجاد حالت مصنوعی برای تولیدمثل جنسی یا وادار کردن آنها به شبیه‌سازی با شکستن کلنی‌های مرجانی انجام دهند تا هر قطعه به یک کلنی جدید تبدیل شود. در هر صورت، بچه مرجان‌ها در نهایت باید در دریا «کاشته شوند»، جایی که صخره‌هایی که آنها ایجاد می‌کنند حیات هزاران گونه دیگر را تامین می‌کنند.

پس از کاشت مرجان‌های جوان، CRF به طور مرتب از آنها بازدید می‌کند تا وضعیت آنها را ببیند. در چند سال گذشته، CRF از یادداشت برداری با دست به گرفتن عکس با GoPros تغییر کرده است. آنها در ساحل از نرم افزار استفاده می کنند تا آن تصاویر را به هم پیوند دهند و به موزاییک های سه بعدی بپیوندند (که می توانید در آستانهاخیر است ویدئو در مورد مرمت مرجان). نوفلد این ایده را از تجربیات خود در یک برنامه کالج که مورد استفاده قرار گرفت، گرفت مدل سازی سه بعدی برای ثبت کشتی های غرق شده و آثار باستانی زیر آب.

برای بازسازی مرجان ها، فوتوموزائیک ها به CRF کمک می کنند تا ببینند صخره ها با کمک مرجان هایی که کاشته اند چقدر خوب در حال بهبود است. به عنوان مثال، الکورن یک مرجان “شاخه ای” در نظر گرفته می شود که بیشه های متراکمی را تشکیل می دهد که زیستگاه مهمی برای سایر موجودات می شود. موفقیت فقط در مورد زنده ماندن مرجان های کاشته شده به صورت جداگانه نیست. همچنین شاهد رشد و ترکیب شدن آنها برای پوشاندن کف دریا است.

برای ایجاد بیشترین تأثیر، CRF تکنیک های زمینی خود را یک قدم جلوتر برده است. آنها ابزاری ساخته اند که از هوش مصنوعی برای جمع آوری داده ها از تصاویری که جمع آوری کرده اند استفاده می کند. “آیا عالی نیست اگر به جای اینکه ساعت ها جلوی کامپیوتر بنشینید و به صورت دستی تمام این مرجان ها را ترسیم کنید، فقط یک تصویر را با هوش مصنوعی اسکن کنید و بگویید: “اوه، آره، این یک الکورن است. [coral] “همین جا؟” نوفلد می گوید.

اکنون، با کلیک یک دکمه، آن‌ها می‌توانند بفهمند که چه گونه‌هایی از مرجان‌ها – مانند الخورن – در صخره‌ها وجود دارند، در کجای صخره هستند و از آخرین بازدید CRF چقدر رشد کرده‌اند. همچنین به آن‌ها کمک می‌کند تا بفهمند که چگونه به مرجان‌ها بهترین فرصت را برای بقا بدهند و حافظان محیط زیست را آزاد می‌کند تا زمان بیشتری را در آب بگذرانند. نوفلد می‌گوید: «ما می‌توانیم تغییراتی را که باید بر اساس آنچه در داده‌ها می‌بینیم، با سرعت بیشتری اعمال کنیم».

به زودی، حافظان محیط زیست در سراسر جهان می توانند از همان ابزارهایی استفاده کنند که CRF توسعه داده است. آمریکا پمپاژ کرده است میلیون ها دلار بودجه فدرال برای بازسازی صخره های فلوریدا، کار با گروه های دانشگاهی و غیرانتفاعی از جمله CRF. بسیاری از تلاش‌های مرمت در سراسر جهان به منابع مشابه دسترسی ندارند. CRF قصد دارد CeruleanAI را در اوایل سال آینده راه اندازی کند، که می گوید آن را در مقیاس کشویی یا رایگان به سایر گروه های حفاظتی بسته به میزان نیاز آنها ارائه می دهد.

نکته ای که باید در نظر داشته باشید این است که هر چقدر که این ابزار می تواند مفید باشد، انفجار هوش مصنوعی همراه با خودش است. اثرات زیست محیطی. برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی انرژی زیادی می‌طلبد، که برخی نیز دارد مدافعان مربوطه در مورد اینکه آیا انتشار گازهای گلخانه ای از این همه محاسبات می تواند مبارزه با تغییرات آب و هوایی را دشوارتر کند یا خیر. هنوز هست برای گفتن خیلی زود است تلفات کلی زیست محیطی دقیقاً چقدر است، بنابراین محققان می گویند که در این مرحله مهم است که در مورد نحوه استفاده از هوش مصنوعی توجه داشته باشیم – آیا خطرات زیست محیطی بالقوه را توجیه می کند.

حداقل در این مورد، هوش مصنوعی به کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی بر اقیانوس‌های جهان کمک می‌کند – حتی اگر کارهای زیادی برای جلوگیری از تشدید امواج گرمای اقیانوس‌ها به دلیل آلودگی هوای گازهای گلخانه‌ای انجام شود.

پس از اینکه گرمای تاریخی فلوریدا کیز را در سال جاری وارد کرد، تلاش‌های نظارتی CRF تلفات زیادی را در برخی از صخره‌ها نشان داد. “ما دیدیم که همه چیز سفید شده بود، همه چیز مرده بود، و بنابراین، متأسفانه، این بدان معناست که امسال به نوعی شستشوی آن بخش بود. [the reef]نوفلد می گوید. اما باز هم به این معنا نیست که ما همه چیز را در همه جا از دست دادیم. به این معنی نیست که کاری که انجام دادیم به هیچ وجه اشتباه بوده است. این فقط به این معنی است که کارمان را برای ادامه راه قطع کرده ایم.”