Вуглець, він і в Африці вуглець: вчені змогли оцінити його кількість в африканських деревах

Використовуючи ШІ та супутникові зображення вчені змогли дізнатися, скільки вуглецю міститься в деревах засушливих регіонів Африки. Раніше було неможливо зібрати точну інформацію, але сучасні технології допомогли науковцям. Ця інформація є цінною для прогнозування подальших змін клімату, повідомляють SciTechDaily.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

За допомогою супутникових зображень та штучного інтелекту команда вчених, до якої входять представники NASA, склали карту майже 10 мільярдів дерев у посушливих регіонах Африки, щоб оцінити кількість вуглецю за межами тропічних лісів континенту.

Дослідники виявили, що в напівпосушливих регіонах Африки насправді є більше дерев, ніж вважалося, проте вони накопичують менше вуглецю, ніж передбачало моделювання. Всього приблизно 0,84 петаграма вуглецю знаходиться у посушливих регіонах Африки. 1 петаграм містить у собі 1 мільярд метричних тонн.

Така оцінка є важливою для прогнозування змін клімату, оскільки це має прямий вплив на те, як довго дерева та рослини зберігають вуглець. Трава та кущі накопичують мало вуглецю через свою недовговічність, на відміну від дерев.

За межами тропічних африканських лісів, зазвичай ландшафт Африки є розсіяним від сухих луків з поодинокими деревами до саван та вологих областей з більшою кількістю розсіяних дерев. Через це оцінки науковців ускладнені, тож часто кількість вуглецю в дослідженнях була заниженою чи, навпаки, завищеною.

"Наша команда зібрала й проаналізувала дані про вуглець аж до рівня окремих дерев у величезних напівпосушливих регіонах Африки та інших регіонах — те, що раніше робилося лише в невеликих локальних масштабах", — сказав Комптон Такер, провідний науковий співробітник проекту та науковець в Центрі космічних польотів імені Годдарда (NASA) в Грінбелті, штат Меріленд.

Вуглець постійно циркулює між сушею, атмосферою та океаном. Дерева видаляють його з атмосфери під час процесу фотосинтезу та накопичують у собі. Завдяки цій властивості, досить часто пропонується збільшення деревного покриву як спосіб компенсувати зростаючі викиди вуглецю.

У дослідженні команда використала штучний інтелект, щоб проаналізувати понад 326 тисяч супутникових зображень. Мартін Брандт з Університету Копенгагена зібрав дані навчання ШІ з майже 90 тисяч окремих дерев, а його колега, Анкіт Каріяа, адаптував нейронну мережу, щоб було можливо виявляти окремі дерева на зображеннях з супутників.

Дослідники визначили "дерево" як щось із зеленою кроною та прилеглою тінню. Таке визначення вони використали для того, щоб навчити суперкомп’ютер Blue Waters в Університеті Іллінойсу рахувати дерева. Команда порівняла отримані результати з людськими оцінками ландшафту: комп’ютери на 96,5% правильно виміряли площу крони дерев.

Використовуючи інформацію про площу крони і за допомогою алометрії, дослідження про зміни окремих характеристик живих істот з розміром, вчені можуть визначити кількість вуглецю в листі, стовбурах та корінні дерев. Група дослідників провела аналіз 30 видів дерев, щоб виміряти масу листя, деревини та коренів. Так вони встановили статистичну залежність від площі крон дерева.

Фокус також розповідав про відчайдушні кроки, на які хочуть піти вчені, щоб врятувати Землю.