- Dodatkowe 900 milionów hektarów lasu pomogłoby pochłonąć większość CO2
- Inteligentne drony sadzą drzewa, a satelity zbierają dane dla algorytmów
- Rośliny mogą same siebie fotografować, by zasilać sztuczną inteligencję
Jak powstrzymać zmiany klimatu? Naukowcy mówią: więcej drzew. Wylesianie jest odpowiedzialne za około 13 procent globalnej emisji CO2 – to więcej, niż emituje cały globalny system transportowy. Z pomocą sztucznej inteligencji Szwajcarzy obliczyli, że dodatkowe 900 milionów hektarów lasu na Ziemi pomogłoby wyeliminować dwie trzecie dwutlenku węgla wyemitowanego do atmosfery w związku z działalnością człowieka. W Crowther Lab Politechniki Federalnej w Zurychu (ETH) badacze wykorzystali dane satelitarne i terenowe, aby określić potencjał zalesiania. Poszukali też miejsc, w których można byłoby zasadzić nowe drzewa. Znaleźli tereny o łącznej powierzchni odpowiadającej terytorium Stanów Zjednoczonych.
Ziemia pokryta jest lasami o łącznej powierzchni ok. 2,8 miliarda hektarów. Jednak mogłoby tego być o 1,6 miliarda więcej. Narzędzie na stronie Crowther Lab pozwala użytkownikom wybrać dowolne miejsce na świecie i dowiedzieć się, ile drzew może tam rosnąć i ile dwutlenku węgla mogą gromadzić. Najwięcej terenów odpowiednich do posadzenia nowego lasu ma Rosja, po niej są Stany Zjednoczone, Australia, Kanada, Brazylia i Chiny. Gdyby taki las dojrzał, a istniejące już lasy zostały ochronione, wszystkie one mogłyby zmagazynować łącznie blisko 203 miliardy ton dwutlenku węgla. Tylko w 2019 roku wszystkie kraje na świecie wyemitowały do atmosfery ponad 36 miliardów ton CO2.
Ochronić żywe drzewa
Dlatego Szwajcarzy z ETH poszli krok dalej. Przygotowali OpenSurface, napędzaną sztuczną inteligencją platformę do monitorowania stanu lasów. Przewiduje ona wylesianie przy użyciu modelu prognozowania wideo opartego na teledetekcji. Inteligentne połączenie ogromnych ilości danych z różnych źródeł pozwala OpenSurface oceniać obecny i przyszły poziom różnorodności biologicznej na danym terenie. SI pomaga systemowi określić sposób użytkowania i pokrycie terenu oraz analizować obrazy przestrzenne, które były gromadzone przez dziesięciolecia, nieporównanie szybciej i z większą dokładnością, niż działo się to w przypadku innych technik. Oprogramowanie wykorzystujące wysokiej jakości zdjęcia z dronów i satelitów jest w stanie rozpoznać nawet gatunki poszczególnych drzew w lasach i zmierzyć ich potencjał magazynowania CO2. Ten ostatni aspekt jest także istotny dla ochrony klimatu, bo różne gatunki drzew magazynują różne ilości CO2.
Od początku XXI wieku pod uprawę i hodowlę wycięliśmy ponad 30 milionów hektarów lasów deszczowych, które mogłyby pochłonąć 23 procent CO2 z atmosfery
Wzorce na przyszłość
Uzyskane w ten sposób wzorce pozwalają identyfikować zagrożenia związane z przyszłym wylesianiem. Platforma jest testowana w Chile w ramach projektu Komorebi. Faza pilotażowa rozpoczęła się w styczniu w lasach deszczowych zwanych waldiwijskimi. W przyszłości platforma ma pomóc rządom, przedsiębiorstwom i badaczom w monitorowaniu i ocenie zmian w użytkowaniu gruntów.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=JZNQOF5ReEE
Od początku XXI wieku pod uprawę i hodowlę wycięliśmy ponad 30 milionów hektarów lasów deszczowych, które według World Resources Institute mogłyby pochłonąć 23 procent CO2 z atmosfery. Nielegalne wycinki lasów w Amazonii oraz m.in. seria ogromnych i długotrwałych pożarów, które strawiły deszczowy las w ubiegłym roku, wywołały kryzys na skalę międzynarodową. Pożary nie tylko uwalniają dwutlenek węgla. Ogołocona z drzew gleba jest bardziej podatna na światło słoneczne, co przyspiesza mineralizację i uwalnia więcej składników odżywczych, które są z niej wymywane. Plony maleją, a rolnicy niszczą kolejne połacie lasu. Błędne koło.
Wypalona Australia
Na przełomie lat 2019 i 2020 w Australii spłonęło około 7,7 miliona hektarów buszu; szacunki mówią o śmierci blisko miliarda dzikich zwierząt. Konieczne są nowe metody naprawy szkód, bo tradycyjne – uprawa drzew w szkółkach i ręczne sadzenie – są czasochłonne i drogie. Start-up AirSeed Technologies chce sadzić nowy las za pomocą inteligentnych dronów. Latająca maszyna robi to w tempie dwóch nasion na sekundę, co w przypadku dwóch dronów, jak szacują pomysłodawcy, pozwoli posadzić około 40 tysięcy nasion dziennie. Poza tym dron dotrze też do miejsc trudno dostępnych.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=tD6kXl1sUcc&feature=emb_logo
Testy przeprowadzone zostały w RPA na powierzchni 10 hektarów. AirSeed Technologies rozmawia obecnie z rządem australijskim, aby rozpocząć próbny siew w obszarach Nowej Południowej Walii. Stan nowo posadzonych roślin musi być monitorowany, a w miejscach, w których rośliny wskutek suszy się nie przyjmą, sadzenie musi zostać powtórzone. Firma współpracuje z Uniwersytetem Technologicznym w Sydney, aby opracować metody pozyskiwania i wykorzystania danych potrzebnych do wsparcia ponownego zalesiania.
W potencjał takiej technologii wierzy Światowe Forum Ekonomiczne, które zwróciło uwagę na podobną propozycję brytyjskiej firmy Dendra Systems. „Nasza wizja przyszłości jest taka, że zautomatyzowane narzędzia i systemy inteligentne umożliwią odbudowę naszych naturalnych ekosystemów na dużą skalę w celu ochrony naszego klimatu i zrównoważonego rozwoju naszego świata przyrody” – informują inżynierowie Dendra Systems na swojej stronie internetowej.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=nXophqU-rp4
Roślinne selfie
Zdjęcia wykonane z dronów i satelitów zasilające algorytmy, które prognozują sytuację w lasach, to niejedyny sposób na pozyskanie danych. Brytyjscy naukowcy pracują nad nietypową metodą: chcą, by rośliny z zagrożonych gatunków same robiły sobie zdjęcia. Jak to możliwe?
Dzięki fotosyntezie rośliny mogą wykorzystywać światło słoneczne do przekształcania wody i dwutlenku węgla w glukozę i tlen. Cukier służy do ochrony łodyg i korzeni rośliny, ale rośliny zwykle wytwarzają go zbyt dużo, by został zużyty w całości. Niewielka jego ilość jest wydalana do gleby, gdzie jest rozkładana przez mikroorganizmy, a to wiąże się w wytworzeniem niewielkiej ilości energii.
Badacze z Londyńskiego Towarzystwa Zoologicznego przy współpracy z firmą Open Plant, Uniwersytetem Cambridge i Inicjatywą Arribada wykorzystali ten proces, instalując w gruncie pręty anodowe i katodowe, które z kolei ładowały nadprzewodnik (tę technikę opracowali inżynierowie z niderlandzkiej firmy Plant-E, która zajmuje się pozyskiwaniem energii z gleby i roślin do zasilania urządzeń internetu rzeczy). Po pełnym naładowaniu nadprzewodnika energia została przekazana do aparatu fotograficznego o bardzo niskiej mocy, co pozwoliło na wykonanie zdjęcia.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=nmPSpCo7r8I
Badacze testowali pomysł w londyńskim zoo, gdzie selfie robiła sobie roślina z wystawy Rainforest Life – paproć z rodziny niekropieni nazwana imieniem Pete. Naukowcy mają nadzieję, że dane dotyczące temperatury, wilgotności i wzrostu roślin, które rośliny same zbiorą, pomogą monitorować ich stan i wykrywać przyszłe zagrożenia. Odpowiednio wyuczony system mógłby ostrzegać, gdy z rośliną działoby się coś złego. Nie wymagałby on instalowania w lasach deszczowych tradycyjnych fotopułapek, których baterie się wyczerpują.