kozmos.hr
Znanost

Umjetna inteligencija otkrila stotine milijuna stabala u Sahari

objavljeno

Tim istraživača razvio je model umjetne inteligencije koji omogućava uočavanja i prebrojavanje stabala koja rastu izvan klasičnih šumskih područja, a testirali su ga na dijelu Sahare.

Milijuni stabala u Sahari?

Prva asocijacija na Saharu bez sumnje su zlatne dine i spaljene stijene. No čini se kako je takva slika ponešto drugačija! Na području zapadne Afrike međunarodni tim, predvođen istraživačima Sveučilišta u Kopenhagenu i NASA-e, izbrojao je preko 1,8 milijardi stabala i grmlja (istraživači su izbrojali 1,8 milijardi stabala i grmova s krošnjama većim od 3 m2, stoga je stvarni broj stabala u tom području još veći). Područje od 1,3 milijuna km2 pokriva najzapadniji dio pustinje Sahare, Sahel i ono što je poznato kao subhumidne zone zapadne Afrike.

„Bili smo jako iznenađeni kada smo vidjeli da u pustinji Sahare zaista raste dosta stabala, jer je do sada većina ljudi mislila da praktički nijedno ne postoji. Izbrojali smo stotine milijuna stabala samo u pustinji. To ne bi imalo bilo moguće bez ove tehnologije. Doista, mislim da označava početak nove znanstvene ere“, tvrdi docent Martin Brandt, glavni autor studije.

Mapiranje stabala na dijelu Sahare pomoću umjetne inteligencije (©Martin Brandt et al. 2020).

Rad je postignut kombinacijom detaljnih satelitskih snimaka koje je osigurala NASA i dubokog učenja – napredne metode umjetne inteligencije. Normalne satelitske snimke ne mogu identificirati pojedinačna stabla jer ona ostaju doslovno nevidljiva. Štoviše, ograničen interes za prebrojavanje stabala izvan šumskih područja doveo je do prevladavajućeg stava da u ovoj regiji gotovo da i nema stabala. Ovo je prvi put da se prebrojavaju stabla u velikoj sušnoj regiji.

Uloga drveća u globalnom udjelu ugljika

Nova saznanja o drveću u ovakvim sušnim područjima važna su iz nekoliko razloga, smatra Martin Brandt. Na primjer, oni predstavljaju nepoznat čimbenik kada je u pitanju globalni udjel ugljika:

„Drveće izvan šumskih područja obično nije uključeno u klimatske modele, a znamo vrlo malo o njihovim zalihama ugljika. Oni su u osnovi bijela mrlja na kartama i nepoznata komponenta u globalnom ciklusu ugljika“, objašnjava Martin Brandt.

Nadalje, nova studija može pridonijeti boljem razumijevanju važnosti drveća za biološku raznolikost i ekosustava za ljude koji žive u tim područjima. Posebno, poboljšano znanje o stablima također je važno za razvoj programa koji promiču agrošumarstvo, koje igra važnu ekološku i socio-ekonomsku ulogu u sušnim regijama.

„Tako smo također zainteresirani za korištenje satelita za određivanje vrsta drveća, jer su vrste drveća značajne u odnosu na njihovu vrijednost za lokalno stanovništvo koje koristi drvne resurse kao dio svog života. Stabla i njihove plodove konzumiraju i stoka i ljudi, a kada se čuvaju na poljima, stabla imaju pozitivan učinak na prinose usjeva jer poboljšavaju ravnotežu vode i hranjivih tvari“, objašnjava profesor Rasmus Fensholt.

Tehnologija s velikim potencijalom

Istraživanje je provedeno u suradnji s Odjelom za računalnu znanost Sveučilišta u Kopenhagenu, gdje su istraživači razvili algoritam dubokog učenja koji je omogućio prebrojavanje stabala na tako velikom području.

Istraživači pokazuju model dubokog učenja kako stablo izgleda: to čine tako što mu daju tisuće slika raznih stabala. Na temelju prepoznavanja oblika stabala, model tada može automatski identificirati i mapirati stabla na velikim površinama i tisućama slika. Modelu su potrebni samo sati za što bi tisućama ljudi trebalo nekoliko godina da se postignu.

„Ova tehnologija ima ogroman potencijal kada je u pitanju dokumentiranje promjena na globalnoj razini i u konačnici, u doprinosu globalnim klimatskim ciljevima. Motivirani smo za razvoj ove vrste korisne umjetne inteligencije“, kaže profesor i koautor Christian Igel.

Sljedeći korak je proširenje brojanja na mnogo veće područje u Africi. Dugoročno gledano, cilj je stvoriti globalnu bazu podataka o svim stablima koje rastu izvan šumskih područja.

Međunarodni tim znanstvenika iznio nove dokaze o postajanju vode na Mjesecu

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Martin Brandt et al., „An unexpectedly large count of trees in the West African Sahara and Sahel,“ Nature 587 (2020).

University of Copenhagen (20. listopada 2020.), „Artificial intelligence reveals hundreds of millions of trees in the Sahara,“ eurekalert.org (pristup 10. siječnja 2022.)

Ja sam Filip Šimunjak, student sam završne godine studija ranonovovjekovnog povijesti na Filozofskom fakultetu u Zagrebu. U slobodno vrijeme volim čitati i pisati. Svemir, astronomija i astrofizika fasciniraju me od mladosti.