Οι ωκεανοί δεν αλλάζουν πάντα με θόρυβο. Μερικές φορές η μετατόπιση φαίνεται από ψηλά, όταν εκατομμύρια δορυφορικές εικόνες δείχνουν ότι τα επιπλέον πράσινα και καφετιά στρώματα στην επιφάνεια της θάλασσας δεν είναι μεμονωμένα επεισόδια, αλλά μέρος μιας πολύ ευρύτερης τάσης.
Αυτό ακριβώς κατέγραψε νέα έρευνα που παρουσιάστηκε από το University of South Florida μέσω του ScienceDaily: με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης, επιστήμονες ανέλυσαν 1,2 εκατομμύρια δορυφορικές εικόνες και κατέληξαν ότι οι επιπλέον πλωτές ανθίσεις άλγεων εξαπλώνονται σε μεγάλο μέρος του παγκόσμιου ωκεανού. Για τις ακτές, την αλιεία, τον τουρισμό και τα θαλάσσια οικοσυστήματα, αυτό δεν είναι μια αφηρημένη επιστημονική παρατήρηση.
Τι έδειξαν τα δεδομένα
Η ομάδα εξέτασε την περίοδο 2003-2022, χωρίζοντας τον παγκόσμιο ωκεανό σε 13 γεωγραφικές ζώνες και πέντε κατηγορίες άλγεων. Σύμφωνα με τη δημοσίευση, οι μικροάλγες που επιπλέουν στην επιφάνεια αυξήθηκαν με ρυθμό περίπου 1% τον χρόνο, ενώ οι μακροάλγες επεκτάθηκαν πολύ ταχύτερα σε ορισμένες περιοχές.
Ιδιαίτερα έντονη ήταν η άνοδος στον τροπικό Ατλαντικό και στον δυτικό Ειρηνικό, όπου οι ανθίσεις αυξήθηκαν κατά 13,4% ετησίως. Οι ερευνητές σημειώνουν επίσης ότι η συνολική έκταση που κάλυψαν οι ανθίσεις μικροάλγης έφτασε τα 43,8 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα, ένδειξη ότι η εικόνα αποκλίνει πια καθαρά από τα ιστορικά πρότυπα.
Η μελέτη εντοπίζει και μια κρίσιμη καμπή γύρω στο 2010. Μετά το 2008 εμφανίστηκαν μεγάλα επεισόδια, όπως η άνθιση του πράσινου φυκιού Ulva στην Κίτρινη Θάλασσα, ακολούθησε μεγάλο επεισόδιο σαργασσού στον τροπικό Ατλαντικό το 2011 και στη συνέχεια άλλη μεγάλη άνθιση στην Ανατολική Σινική Θάλασσα το 2012.
Γιατί αυτή η μεταβολή έχει βάρος
Οι πλωτές άλγες δεν είναι από μόνες τους μόνο πρόβλημα. Στον ανοιχτό ωκεανό μπορούν να λειτουργήσουν ως καταφύγιο και χώρος ανάπτυξης για θαλάσσια είδη, άρα και να στηρίζουν αλιευτικά αποθέματα. Όταν όμως τεράστιες μάζες φτάνουν στις ακτές, η εικόνα αλλάζει γρήγορα.
Καθώς αποσυντίθενται, μπορούν να επιβαρύνουν το θαλάσσιο περιβάλλον, να δημιουργήσουν δυσοσμία, να επηρεάσουν την ανθρώπινη και ζωική υγεία, να αποθαρρύνουν τον τουρισμό και να προκαλέσουν οικονομικές απώλειες στις παράκτιες κοινότητες. Με άλλα λόγια, η άνθιση των άλγεων δεν είναι απλώς θέμα βιολογίας· είναι και θέμα τοπικής οικονομίας και δημόσιας διαχείρισης.
Οι επιστήμονες συνδέουν την εξάπλωση με συνδυασμό ανθρώπινης δραστηριότητας και φυσικής κλιματικής μεταβλητότητας. Η απορροή θρεπτικών συστατικών προς τη θάλασσα μπορεί να ενισχύει την ανάπτυξη σε ορισμένες περιοχές, ενώ η θέρμανση των νερών, οι μεταβολές στα ρεύματα και άλλες κλιματικές αλλαγές ενδέχεται να παίζουν μεγαλύτερο ρόλο αλλού.
Πού βοήθησε η τεχνητή νοημοσύνη
Το τεχνικό βάρος της δουλειάς ήταν τεράστιο. Οι ερευνητές εκπαίδευσαν μοντέλο deep learning για να εντοπίζει πολύ λεπτά οπτικά ίχνη άλγεων στην επιφάνεια, ακόμη κι όταν αυτά καταλαμβάνουν λιγότερο από το 1% ενός εικονοστοιχείου. Χωρίς τέτοιο αυτοματισμό, η χειροκίνητη εξέταση τόσο μεγάλου όγκου δεδομένων θα ήταν πρακτικά αδύνατη.
Η ανάλυση των 1,2 εκατομμυρίων εικόνων χρειάστηκε μήνες και βασίστηκε και σε υποδομές high-performance computing του USF. Αυτό έχει σημασία πέρα από τη συγκεκριμένη μελέτη: δείχνει πώς η τεχνητή νοημοσύνη δεν χρησιμοποιείται μόνο για chatbots ή παραγωγή περιεχομένου, αλλά και ως εργαλείο περιβαλλοντικής παρακολούθησης που μπορεί να μετατρέπει τεράστια σύνολα γεωχωρικών δεδομένων σε πρακτική γνώση.
Το επόμενο βήμα, σύμφωνα με τους ερευνητές, είναι να αξιοποιηθούν ακόμη περισσότερα δορυφορικά δεδομένα ώστε να κατανοηθεί καλύτερα γιατί οι ανθίσεις επεκτείνονται και πώς διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή. Για όσους ζουν, εργάζονται ή επενδύουν κοντά στη θάλασσα, αυτό το είδος έγκαιρης εικόνας μπορεί να αποδειχθεί πολύ πιο χρήσιμο απ' όσο ακούγεται σήμερα.