غالبًا ما تبدو المياه أكثر هدوءًا قبل أن يصبح التغيير مرئيًا. على طول السواحل والبحيرات، يمكن أن تخفي الأسطح التي تبدو هادئة تغييرات بيئية تحدث بهدوء تحت ضوء الشمس والتيارات. لقد أصبحت ازدهارات الطحالب الضارة، القادرة على تعطيل النظم البيئية وتهديد الصحة العامة، واحدة من تلك المخاوف المتزايدة. الآن، تتجه ناسا نحو الذكاء الاصطناعي على أمل اكتشاف هذه الازدهارات في وقت مبكر، قبل أن تنتشر عبر المسطحات المائية.

تجمع الوكالة بين صور الأقمار الصناعية، وأنظمة التعلم الآلي، وبيانات المراقبة البيئية لتحسين اكتشاف تفشي الطحالب. يقول العلماء إن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يساعد في تحديد الأنماط الدقيقة في لون الماء ودرجة الحرارة والنشاط البيولوجي التي قد تشير إلى تكوين الازدهار قبل أيام من تفاقم المشكلة.

تحدث ازدهارات الطحالب الضارة عندما تنمو مستعمرات الطحالب بسرعة تحت ظروف بيئية ملائمة. تنتج بعض الازدهارات سمومًا خطيرة على الأسماك والثدييات البحرية والبشر، بينما تقلل أخرى من مستويات الأكسجين في الماء وتضر بالنظم البيئية المائية. ساهمت درجات الحرارة المرتفعة وتلوث المغذيات في زيادة تكرار التفشي في عدة مناطق حول العالم.

يشرح الباحثون في ناسا أن طرق المراقبة التقليدية غالبًا ما تعتمد على أخذ عينات محلية وتحليل متأخر. وعلى الرغم من فعاليتها، قد تكافح تلك الأساليب لتوفير تقييمات سريعة على نطاق واسع. بالمقابل، يمكن أن تقوم التحليلات المدعومة بالذكاء الاصطناعي من الأقمار الصناعية بمعالجة كميات هائلة من البيانات البيئية بشكل مستمر وتحديد المخاطر المحتملة عبر مناطق جغرافية شاسعة.

تستند التكنولوجيا إلى الملاحظات التي تجمعها الأقمار الصناعية المراقبة للأرض التي تدور على ارتفاع عالٍ فوق الكوكب. تلتقط هذه الأدوات صورًا تفصيلية للمحيطات والبحيرات والبيئات الساحلية باستخدام أطوال موجية غير مرئية للعين البشرية. ثم تقارن نماذج الذكاء الاصطناعي المعلومات بأنماط الازدهار المعروفة لتقدير الأماكن التي قد تتطور فيها التفشي.

يؤكد العلماء أن الذكاء الاصطناعي يهدف إلى دعم الخبراء البيئيين، بدلاً من استبدالهم. لا يزال الباحثون البشريون يقيمون النتائج، ويتحققون من الظروف، وينسقون مع الوكالات المحلية المسؤولة عن سلامة المياه وإدارة النظم البيئية. يعمل النظام أكثر كشبكة إنذار مبكر بدلاً من كونه صانع قرار آلي بالكامل.

يمكن أن تستفيد المجتمعات المتأثرة بازدهارات الطحالب الضارة بشكل كبير من الاكتشاف المبكر. يمكن أن تساعد الإشعارات المتقدمة في استجابة مصايد الأسماك، ومشغلي السياحة، والسلطات المائية بشكل أكثر فعالية، مما يقلل من الأضرار البيئية والمخاطر الصحية المحتملة. في بعض المناطق، أجبرت الازدهارات سابقًا على إغلاق الشواطئ وتعطيل إمدادات مياه الشرب.

يعكس المشروع أيضًا تحولًا أوسع في كيفية تطبيق الذكاء الاصطناعي في علوم البيئة. بعيدًا عن الاستخدامات التجارية والاستهلاكية، يدعم الذكاء الاصطناعي بشكل متزايد أبحاث المناخ، وتوقعات الكوارث، وجهود الحفظ، والمراقبة البيئية. يرى العلماء أن هذه الأدوات وسيلة لتفسير الأنظمة الطبيعية المعقدة بشكل أسرع وأكثر دقة.

تقول ناسا إن البحث لا يزال جاريًا بينما يقوم المهندسون بتحسين النماذج وتوسيع الاختبارات عبر بيئات مائية مختلفة. حتى الآن، يمثل الجهد مثالًا آخر على كيفية عمل التكنولوجيا المستندة إلى الفضاء والذكاء الاصطناعي معًا لمراقبة إيقاعات الأرض المتغيرة نفسها.

تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي: تم إنشاء بعض التمثيلات المرئية المرفقة بهذا التقرير باستخدام أعمال فنية بيئية تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي.

المصادر: ناسا، NOAA، وكالة حماية البيئة، Nature، Scientific American