CN-SEO

• Para ilmuwan digunakan AI untuk menganalisis citra satelit selama 20 tahun dan menemukan bahwa pertumbuhan alga terapung meningkat di seluruh dunia.
• Pertumbuhan rumput laut (makroalga) dan mikroalga dalam jumlah besar telah berkembang pesat sejak sekitar tahun 2008–2010menunjukkan perubahan besar menuju lebih banyak alga di lautan.
• Ganggang yang mengapung dapat membantu kehidupan laut di perairan terbuka, namun jika mencapai pesisir pantai dapat merusak ekosistem, pariwisata, dan perekonomian lokal.
• Peningkatan tersebut mungkin disebabkan oleh perubahan iklim, pemanasan lautan, perubahan arus dan polusi nutrisi dari aktivitas manusia.

Diadaptasi dari a siaran pers oleh Universitas Florida Selatan

Untuk pertama kalinya dan dengan bantuan kecerdasan buatan, para peneliti telah melakukan studi komprehensif terhadap ganggang terapung global dan menemukan bahwa bunga-bunga bermekaran di lautan. Menurut penulis, tren ini kemungkinan besar disebabkan oleh perubahan suhu, arus, dan nutrisi laut, dan dapat berdampak besar pada kehidupan laut, pariwisata, dan perekonomian pesisir.

Dipimpin oleh para peneliti di University of South Florida (USF) dan National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Columbia University dan lembaga lainnya, penelitian ini menunjukkan kekuatan kecerdasan buatan sebagai alat untuk memproses data lautan dalam jumlah besar.

“Dengan pembelajaran mesin, kami mengembangkan peta yang dengan jelas menunjukkan peningkatan jumlah alga yang mengapung di lautan,” kata rekan penulis Joaquim Pergiadalah seorang profesor riset di Lamont-Doherty Earth Observatory, yang merupakan bagian dari Columbia School of Climate.

“Meskipun penelitian regional telah dipublikasikan, makalah kami memberikan gambaran global pertama tentang alga terapung, termasuk lapisan makroalga dan serasah mikroalga,” kata Chuanmin Hu, profesor oseanografi di Fakultas Ilmu Kelautan USF dan penulis senior. makalah ini baru-baru ini diterbitkan di Nature Communications. “Hasil kami menunjukkan bahwa lautan global kini mendukung pertumbuhan makroalga terapung.”

Hu menyebut makroalga, seperti rumput laut, sebagai pedang bermata dua. Di perairan terbuka, mereka dapat menyediakan habitat penting bagi kehidupan laut dan memberikan dampak positif pada perikanan, serta berfungsi sebagai tempat berkembang biaknya banyak spesies. Namun begitu alga mencapai perairan pesisir, pembusukan biomassa dapat menyebabkan kerugian besar bagi pariwisata, perekonomian, dan kesehatan manusia serta kehidupan laut.

Antara tahun 2003 dan 2022, busa mikroalga dan lapisan makroalga berkembang pesat di seluruh dunia. Mikroalga di permukaan laut mengalami peningkatan yang moderat namun signifikan, yaitu sebesar satu persen per tahun. Namun, pertumbuhan makroalga meningkat sebesar 13,4 persen per tahun di Atlantik tropis dan Pasifik barat, menurut para penulis, dengan peningkatan biomassa yang paling dramatis terjadi setelah tahun 2008. Ukuran kumulatif pertumbuhan makroalga ini mencapai 43,8 juta kilometer persegi (16,9 juta mil persegi), melampaui tren historis.

Di Samudera Hindia yang terkurung daratan di utara, sirkulasi menjadi lamban, kata Goes. “Anda dapat melihat bahwa jumlah ganggang yang mengapung telah meningkat tiga hingga tiga setengah kali lipat, dan ini sungguh mengkhawatirkan.”

Titik kritis mekarnya makroalga terjadi sekitar tahun 2010. Mekar besar pertama rumput laut hijau yang dikenal dengan nama Ulva terjadi di Laut Kuning pada tahun 2008. Mekarnya rumput laut coklat Sargassum secara signifikan terjadi di Atlantik tropis pada tahun 2011. Sargassum lainnya mekar terjadi di Laut Cina Timur pada tahun 2012.

“Sebelum tahun 2008, tidak ada perkembangan makroalga besar yang dilaporkan kecuali sargassum di Laut Sargasso,” kata Hu. “Dalam skala global, kita tampaknya menyaksikan peralihan rezim dari lautan yang miskin makroalga ke lautan yang kaya makroalga.”

Untuk melakukan penelitian tersebut, para peneliti menggunakan kecerdasan buatan untuk memindai 1,2 juta citra satelit lautan, dengan fokus pada 13 zona dan lima jenis alga. Mereka melatih model pembelajaran mendalam untuk mengenali fitur-fitur yang menandakan keberadaan alga mengambang di permukaan laut. Dalam kebanyakan kasus, fitur-fitur ini muncul di banyak piksel gambar, namun biasanya jumlahnya kurang dari satu persen dari setiap piksel.

Lin Qi, ahli kelautan di Pusat Penelitian dan Aplikasi Satelit NOAA dan penulis pertama studi tersebut, memperbarui model komputer yang sebelumnya dikembangkan oleh tim peneliti yang sama untuk menganalisis gambar lautan global selama 20 tahun. Dibutuhkan beberapa bulan dan jutaan fitur gambar untuk melatih model Qi.

Para penulis memuji departemen Komputasi Penelitian USF atas peran pentingnya dalam penelitian ini. Fasilitas ini menyediakan akses ke infrastruktur berkinerja tinggi yang memproses beberapa kelompok gambar secara bersamaan. Meski begitu, dibutuhkan waktu beberapa bulan untuk memproses dan menganalisis 1,2 juta citra satelit.

“Pekerjaan ini tidak akan mungkin terjadi tanpa fasilitas komputasi berkinerja tinggi atau kolaborasi jangka panjang antara NOAA dan USF,” kata Qi.

Studi ini mengaitkan perluasan mekarnya bunga ini dengan aktivitas manusia, seperti limpasan nutrisi ke laut, dan variabilitas iklim, seperti pemanasan laut, dan mengakui bahwa penyebabnya mungkin berbeda antar wilayah. Ke depan, Qi berkata, “kami akan mengeksplorasi lebih banyak data satelit dan mencari pemahaman yang lebih baik tentang perluasan tersebut.”