Voici comment l’IA peut aider à protéger les océans

Vous avez vu l’art que les générateurs d’images d’IA peuvent créer, et vous avez peut-être joué à des chatbots en langage naturel d’IA. Vous avez utilisé des outils d’intelligence artificielle qui vous recommandent de la musique et suggèrent la prochaine émission à vous montrer.

Mais l’IA peut faire bien plus que cela. Les humains sont excellents pour repérer les motifs. C’est pourquoi nous voyons Visages sur Mars ou dans les nuages. Mais dans certains domaines, l’IA est meilleure. Donnez à l’un de ces outils un million de photos et demandez-lui d’identifier les signes révélateurs – et il le peut. L’intelligence artificielle peut permettre des recherches à des échelles auparavant impossibles.

Nous avons utilisé la reconnaissance exceptionnelle des modèles d’IA pour la recherche images satellites Et cartographiez en temps réel les tonnes de pollution plastique qui menacent nos mers. En effet, cette technique a été trouvé Plus de 4 000 décharges sauvages non signalées sont situées à côté des rivières. Ceci est utile, étant donné Seulement dix rivières Ils contribuent à presque tout le plastique qui pénètre dans nos océans.

C’est juste le début. Jusqu’à présent, l’intelligence artificielle s’est révélée prometteuse Nos projets Cartographie Herbiers marins de l’espace et de trouver des récifs inexplorés qui abritent potentiellement des coraux tolérants à la chaleur. Bientôt, nous espérons que nous pourrons mettre l’intelligence artificielle au travail pour déterminer exactement dans quoi vivent les poissons – sans jamais les voir.

L’intelligence artificielle change-t-elle vraiment la donne en science ?

oui. Pensez aux quantités massives de données que les data scientists ont collectées au cours des dernières décennies. Jusqu’à présent, fouiller dans les données était parfois fastidieux et fastidieux. En effet, si la détection de formes est quelque chose que les humains font bien, nous sommes plus lents.

Mines d’intelligence artificielle Grands ensembles de données, qui peut être n’importe quoi, des images aux nombres. Vous le formez pour qu’il sache quoi chercher. Puis outil logiciel Cela fonctionne, détecte les modèles – et, plus important encore, fait des prédictions sur la façon dont ces modèles émergeront.

Ces méthodes sont particulièrement puissantes pour les données biologiques complexes et chaotiques. Par exemple, elle possède l’outil d’IA AlphaFold complètement révolution Le lent processus de compréhension de la façon dont les protéines se replient en formes origami à l’intérieur des cellules. Auparavant, il fallait des mois ou des années pour apprendre la structure d’une seule protéine. Cette année, AlphaFold a annoncé les structures projetées pour 200 millions de protéines.

Que peut faire l’intelligence artificielle pour l’environnement ?

Nous avons découvert que l’intelligence artificielle est utile pour Trouvez des récifs inexplorés Avec des récifs coralliens prêts à survivre malgré le réchauffement des eaux. C’est vital, car les océans ont absorbé la quasi-totalité de la chaleur piégée dans les billions de tonnes de gaz à effet de serre que nous rejetons dans l’atmosphère.

Et nous avons découvert que l’IA peut utilement identifier les conditions environnementales spécifiques dans lesquelles les récifs coralliens vivront lorsque les océans se réchaufferont. Nos recherches suggèrent qu’il y a des centaines de coraux sur des milliers dans la Grande Barrière de Corail Il est peut-être chez lui aux récifs coralliens qui tolèrent des températures supérieures à la normale. Maintenant que nous savons cela, nous pouvons protéger ces récifs – et nous tourner vers eux pour le potentiel de les utiliser pour restaurer les coraux mourants ailleurs.

Cette idée de « super corail » n’est pas nouvelle. D’autres chercheurs se sont concentrés sur la protection 50 récifs coralliens dans le monde Dans l’espoir de protéger ces écosystèmes de la mort attendue des récifs coralliens à mesure que la température de l’eau augmente. Ce que nous avons ajouté, c’est la découverte que l’IA pourrait aider à trouver ces coraux tolérants à la chaleur. Sans IA, c’était comme essayer de trouver une aiguille dans une botte de foin.

Il était presque impossible de détecter les déchets plastiques depuis l’espace avant que le logiciel de détection d’image AI ne soit disponible. Comment ça marche? Essentiellement, les images prises par les satellites de l’ESA sont scannées par l’intelligence artificielle pour révéler des décharges de plastique cachées. Ensuite, nous l’affinons au fil du temps, pour voir si ces sites s’agrandissent – et s’ils sont proches de rivières ou de lacs, qui peuvent transporter du plastique dans les mers et ajouter aux millions de tonnes de plastique qui tuent déjà les tortues et les poissons.

L’objectif est de trouver les endroits les plus à risque d’ajouter du plastique dans les océans. Une fois que nous savons cela, les organismes d’application Dans chacun des 112 pays que nous avons identifiés, elle peut répondre en priorité aux problèmes les plus urgents. Jusqu’ici Nous avons trouvé Plus de 4 000 sites, dont un sur cinq situé à moins de 200 mètres d’un cours d’eau. Lorsque nous avons examiné l’Indonésie en détail, nous avons trouvé deux fois plus de sites d’élimination des déchets répertoriés publiquement.

L’intelligence artificielle se révèle également comme un économiseur de main-d’œuvre. Une partie de la science souvent cachée au grand public est le grand nombre de tâches manuelles répétitives. Par exemple, si vous voulez savoir pourquoi certains polypes pédiatriques survivent ou augmentent l’acidité de l’eau tandis que d’autres meurent, vous devez mesurer la couleur, la croissance et les taux de survie au fil du temps. Nous avons découvert que l’IA peut Faire le travailprécisément et rapidement.

Bien sûr, l’intelligence artificielle n’est pas magique. C’est un outil, et tous les outils ont des inconvénients. L’un des problèmes est de faire trop confiance à la sortie de l’IA et de croire qu’elle est correcte parce que l’algorithme a vu plus de données que nous. Mais c’est dangereux, car Fausse confiance Réponses fournies par la nouvelle vue ChatGPT AI.

L’environnement n’est pas non plus exempt de préjugés. Cela signifie que nous devons soigneusement évaluer les données que nous utilisons pour entraîner l’IA. De plus, nous devons rester vigilants et évaluer manuellement les prédictions de l’IA pour voir si elles correspondent à notre réalité. L’intelligence artificielle est un assistant précieux pour les scientifiques de l’environnement – pas un remplacement.

Quoi d’autre?

Imaginez avoir des drones flottant ou sous l’eau prélevant des échantillons d’eau de mer, en utilisant l’intelligence artificielle les réseaux de neurones A la recherche d’ADN de poisson. Cela ressemble à de la science-fiction, mais maintenant c’est tout à fait possible. La technologie des drones a mûri. Les outils d’intelligence artificielle sont arrivés. Nous n’avons plus besoin de pêcher pour voir ce qui vit dans les mers. Tout ce dont vous avez besoin, ce sont de petites traces de ADN environnemental espèces marines Laisser derrière dans l’eau. De même, nous pouvons suivre les récifs coralliens Récifs coralliens La santé des écosystèmes en temps quasi réel.

Cela nous permettra de prendre le pouls de ces écosystèmes à un moment où nos océans subissent une pression sans précédent de la pêche industrielle, des canicules marines, de l’acidification due au changement climatique et de la pollution plastique. Plus nous en savons, mieux nous pouvons réagir.

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