Grazie all’uso dei satelliti e dell’AI, un gruppo di ricercatori dell’Università di Leeds hanno messo a punto uno strumento che traccia gli iceberg che si staccano dall’Antartide, e ne monitorano il movimento e la fusione, in una frazione del tempo.
L’uso delle reti neurali per lo studio scientifico legato ai cambiamenti ambientali e climatici è affascinante e permette di addestrare la “macchina” attraverso un processo simile a quello che utilizza l’uomo. Le reti neurali artificiali sono dei modelli matematici di elaborazione dell’informazione che traggono ispirazione infatti dal funzionamento del sistema nervoso degli organismi evoluti. Essi hanno quindi capacità di apprendimento (o addestramento), di generalizzazione, di adattamento e di tolleranza a informazioni poco precise o errate. In sintesi, elaborano informazioni in modo “intelligente”.
Monitorare gli iceberg antartici grazie all’AI
Lo studio, pubblicato su The Cryosphere, si è focalizzato sui grandi iceberg che si staccano dalla banchisa antartica, i quali hanno un impatto considerevole non solo sulle operazioni marittime, ma anche sulla fisica oceanica, sulla chimica e biologia locale.
L’uso dell’intelligenza artificiale, attraverso le immagini satellitari, consente di calcolare l’estensione degli iceberg permettendo di distinguerli dalle nuvole, anch’esse bianche e altamente riflettenti, o dalle altre piattaforme di ghiaccio o dalla costa. Questa funzione è utile non solo per tenere traccia degli iceberg, ma anche di quantificare la quantità di acqua dolce e sostanze nutritive che rilasciano nell’oceano.
La rete neurale si basa sulle immagini catturate da Sentinel-1 ed è stata addestrata e testata su sette iceberg, di dimensioni variabili da 54 km2 a 1052 km2, più o meno equivalenti rispettivamente alle aree della città di Berna, in Svizzera e quella di Hong Kong.
Per monitorare in modo efficace i cambiamenti nell’area e nello spessore degli iceberg, essenziali per comprendere come gli iceberg si dissolvono, è fondamentale individuare uno specifico iceberg gigante per il monitoraggio continuo.
La rete neurale introdotta in questo studio è estremamente efficace nell’identificare l’iceberg più grande in ciascuna immagine, a differenza dei metodi comparativi, che spesso selezionano iceberg leggermente più piccoli in prossimità.
“Essere in grado di mappare automaticamente l’estensione degli iceberg con maggiore velocità e precisione ci consentirà di osservare più facilmente i cambiamenti nell’area degli iceberg per diversi iceberg giganti e aprirà la strada a un’applicazione operativa”, ha spiegato Anne Braakmann-Folgmann, autrice principale dello studio.
“I satelliti sono, ovviamente, essenziali per monitorare i cambiamenti e comprendere i processi che si verificano lontano dalla civiltà. Questa nuova rete neurale – ha spiegato Mark Drinkwater dell’ESA – automatizza quello che altrimenti sarebbe un compito manuale e ad alta intensità di lavoro di localizzazione e segnalazione dell’estensione dell’iceberg. Ci congratuliamo con il team per l’introduzione di questo innovativo approccio di apprendimento automatico, per ottenere un approccio robusto e accurato per monitorare i cambiamenti nella vulnerabile regione antartica”.
