Ερευνητές του British Antarctic Survey ανέπτυξαν ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που μπορεί να παρακολουθεί αυτόματα τα παγόβουνα σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής τους, από τον σχηματισμό έως τον κατακερματισμό και το λιώσιμο, σε ωκεανούς σε όλο τον κόσμο. Το εργαλείο αξιοποιεί δορυφορικές εικόνες για να αναγνωρίζει μεμονωμένα παγόβουνα, να τους αποδίδει μοναδικές ταυτότητες και να τα παρακολουθεί διαχρονικά, καθώς μετακινούνται.
Καθοριστικής σημασίας είναι το γεγονός ότι, όταν ένα μεγάλο παγόβουνο διασπάται, το σύστημα μπορεί να ανιχνεύσει τα προκύπτοντα θραύσματα και να τα συνδέσει με την αρχική τους πηγή, ανασυνθέτοντας ουσιαστικά λεπτομερή «γενεαλογικά δέντρα» παγόβουνων. Πρόκειται για μια σημαντική αλλαγή σε σχέση με τον τρόπο που γινόταν μέχρι σήμερα η παρακολούθηση των παγόβουνων.
Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες μπορούσαν να παρακολουθούν χειροκίνητα μόνο έναν μικρό αριθμό μεγάλων, ονομασμένων παγόβουνων, ενώ χιλιάδες μικρότερα θραύσματα χάνονταν από την παρακολούθηση, μόλις αποσπώνταν και διασκορπίζονταν στον ωκεανό. Αυτό το κενό περιόριζε την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα νερά τήξης των παγόβουνων επηρεάζουν το κλίμα. Καθώς τα παγόβουνα λιώνουν, απελευθερώνουν τεράστιους όγκους γλυκού νερού στον ωκεανό, μεταβάλλοντας την ωκεάνια κυκλοφορία, επηρεάζοντας τα θαλάσσια οικοσυστήματα και διαμορφώνοντας τα παγκόσμια κλιματικά πρότυπα. Το σημείο εισόδου αυτού του γλυκού νερού στον ωκεανό έχει σημασία, όμως οι ερευνητές δυσκολεύονταν μέχρι σήμερα να το παρακολουθήσουν σε μεγάλη κλίμακα.
Από τους γίγαντες στα θραύσματα
Ο Μπεν Έβανς, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και ειδικός στη μηχανική μάθηση στο British Antarctic Survey, δήλωσε ότι το σύστημα καλύπτει επιτέλους αυτό το κρίσιμο «τυφλό σημείο». «Αυτό που είναι συναρπαστικό είναι ότι πλέον έχουμε τις παρατηρήσεις που μας έλειπαν», ανέφερε. «Περάσαμε από την παρακολούθηση λίγων διάσημων παγόβουνων στη δημιουργία πλήρων γενεαλογικών δέντρων». Όπως πρόσθεσε, «για πρώτη φορά μπορούμε να δούμε από πού προήλθε κάθε θραύσμα, πού κατευθύνεται και γιατί αυτό έχει σημασία για το κλίμα».
Η τεχνητή νοημοσύνη λειτουργεί αναλύοντας τα μοναδικά γεωμετρικά σχήματα των παγόβουνων που καταγράφονται σε δορυφορικές εικόνες, σύμφωνα με το interestingengineering. Όταν ένα παγόβουνο σπάει, το σύστημα εκτελεί αυτό που οι ερευνητές περιγράφουν ως ένα ψηφιακό παζλ, αντιστοιχίζοντας τα σχήματα των διασκορπισμένων κομματιών με το αρχικό «γονικό» παγόβουνο. Η προσέγγιση δοκιμάστηκε με πραγματικές δορυφορικές παρατηρήσεις παγόβουνων που αποκόπηκαν από τον Petermann Glacier και από άλλες τοποθεσίες στη βορειοδυτική Γροιλανδία, με το σύστημα να καταφέρνει να παρακολουθεί με συνέπεια τον τρόπο με τον οποίο τα παγόβουνα διασπώνται, μετακινούνται και λιώνουν με την πάροδο του χρόνου.
Χαρτογραφώντας τα σημεία όπου απελευθερώνεται το νερό τήξης των παγόβουνων, το εργαλείο παρέχει δεδομένα που μπορούν να ενσωματωθούν απευθείας σε ωκεάνια και κλιματικά μοντέλα. Οι πληροφορίες θα ενταχθούν στο ωκεάνιο μοντέλο NEMO ocean model, το οποίο αποτελεί μέρος του UK Earth System Model, βελτιώνοντας τις προβλέψεις, καθώς η απώλεια πολικού πάγου επιταχύνεται με την άνοδο της παγκόσμιας θερμοκρασίας.
Πιο ακριβή κλιματικά μοντέλα
Πέρα από την κλιματική επιστήμη, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι το σύστημα θα μπορούσε να βελτιώσει και την ασφάλεια, καθώς και τον σχεδιασμό για πλοία που δραστηριοποιούνται σε πολικές περιοχές. Η κατανόηση του από πού προέρχεται ο επικίνδυνος πάγος και του τρόπου με τον οποίο είναι πιθανό να κινηθεί θα μπορούσε να οδηγήσει σε προσαρμογές των ναυτιλιακών διαδρομών, μειώνοντας τον κίνδυνο.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Βρετανικό Συμβούλιο Έρευνας Μηχανικής και Φυσικών Επιστημών, το The Alan Turing Institute και το πρόγραμμα Polar Science for a Sustainable Planet του British Antarctic Survey.