Tanda Vital Bumi – Beragampengetahuan

Menggunakan citra satelit komersial beresolusi tinggi dan kecerdasan buatan Sebuah tim internasional termasuk para ilmuwan beragampengetahuan memetakan hampir 10 miliar pohon di daerah kering Afrika untuk memperkirakan jumlah karbon yang tersimpan di luar hutan tropis yang lebat di benua itu. Hasilnya adalah estimasi komprehensif pertama kepadatan karbon pohon di Afrika sub-Sahara, Sahel, dan Sudan. Tim melaporkan temuan mereka pada 1 Maret alamdan informasinya gratis dan tersedia untuk umum.

Para peneliti telah menemukan bahwa ada lebih banyak pohon yang tersebar di wilayah semi-kering Afrika daripada yang diperkirakan sebelumnya. Tapi itu masih menyimpan lebih sedikit karbon daripada yang diperkirakan beberapa model. Dalam studi baru ini Tim memperkirakan sekitar 0,84 petagram karbon terperangkap di lahan kering Afrika, satu petagram sama dengan 1 miliar metrik ton.

Estimasi karbon pohon yang akurat sangat penting untuk memprediksi perubahan iklim. yang dipengaruhi oleh lamanya waktu pohon dan vegetasi lainnya menyimpan karbon “Waktu tinggal karbon” ini, sebagaimana para ilmuwan menyebutnya, Sangat pendek untuk rerumputan dan semak yang tumbuh secara musiman. Tapi lebih lama lagi untuk pohon yang sudah tumbuh selama bertahun-tahun. Mengetahui berapa banyak karbon yang disimpan oleh bentang alam bergantung pada mengetahui apa yang tumbuh di sana.

Selain luasnya hutan tropis yang terbentang di tengah benua. Bentang alam Afrika berkisar dari padang rumput kering dengan sedikit pohon hingga sabana dengan pepohonan yang tersebar. ke daerah lembab dengan banyak pohon yang tersebar Tutupan pohon yang tersebar ini menyulitkan para ilmuwan untuk memperkirakan jumlah pohon di daerah tersebut. Dan mereka sering dilebih-lebihkan atau diremehkan. Pengukuran semacam itu juga diperlukan untuk upaya konservasi dan memahami siklus karbon di planet kita.

“Tim kami mengumpulkan dan menganalisis data karbon hingga ke tingkat individu pohon di seluruh wilayah semi-kering yang luas di Afrika atau di tempat lain, sesuatu yang sebelumnya hanya dilakukan di tingkat lokal,” kata Compton Tuck. dikatakan. Ilmuwan bumi di Goddard Space Flight Center beragampengetahuan di Greenbelt, Maryland, yang sebelumnya memperkirakan karbon pohon berbasis satelit di Afrika gersang sering disalahartikan sebagai rumput dan semak. “Itu menyebabkan terlalu banyak proyeksi karbon di sana.”

Karbon terus beredar di antara daratan, atmosfer, lautan, dan punggung. Pohon menghilangkan karbon dioksida, gas rumah kaca, dari atmosfer bumi selama proses fotosintesis. dan disimpan di akar, batang, cabang dan daun karena alasan ini Meningkatkan tutupan pohon sering direkomendasikan untuk mengimbangi peningkatan emisi karbon dioksida.

Dalam studi baru ini Tim menggunakan pembelajaran mesin dan algoritme kecerdasan buatan yang canggih untuk menyusun lebih dari 326.000 citra satelit komersial dari satelit QuickBird-2, GeoEye-1, WorldView-2, dan WorldView-3 (didukung oleh Maxar). melalui Pusat Simulasi Iklim beragampengetahuan dan dimanfaatkan Jelajahi/ADAPT Science Cloud untuk mengatur dan menyiapkan gambar untuk pemrosesan pembelajaran mesin.

Martin Brandt dari University of Copenhagen mengumpulkan data pelatihan AI dari 89.000 pohon, rekan Ankit Kariyaa, juga di Kopenhagen. Ini telah mengadaptasi jaringan sarafnya sehingga komputer dapat mendeteksi individu pohon dalam gambar beresolusi tinggi 50 sentimeter dari lanskap Afrika yang gersang dan kurang hijau.

Para peneliti mendefinisikan “pohon” sebagai segala sesuatu dengan mahkota daun hijau dan bayangan di samping satu sama lain. Mereka kemudian melatih perangkat lunak pembelajaran mesin untuk menghitung pohon selama jutaan jam di superkomputer Blue. Waters di University of Illinois Saat tim membandingkan hasil pembelajaran mesin dengan penilaian lanskap manusia, Komputer itu 96,5% akurat dalam mengukur area tajuk puncak pohon.

dari mengukur luas tajuk pohon Ilmuwan dapat menentukan kandungan karbon pada daun, akar dan kayu setiap pohon dengan menggunakan alometrik. Ini adalah studi tentang bagaimana karakteristik suatu organisme berubah dengan ukuran. Grup dipimpin oleh Pierre Hiernos dari University of Toulouse memeriksa 30 spesies pohon berbeda yang mengukur massa daun, massa kayu, dan massa akar.Mereka memperkirakan massa karbon dan secara statistik mengkorelasikannya dengan luas tajuk pohon.

Data karbon pohon Afrika dipublikasikan dengan aplikasi penampil yang dikembangkan oleh tim. Ini memungkinkan orang untuk melihat setiap pohon di area studi dan berapa banyak karbon yang disimpannya.

Data ini mungkin berguna bagi para ilmuwan dan pelajar yang mempelajari siklus karbon. Pembuat kebijakan yang berupaya meningkatkan upaya konservasi dan petani yang ingin menentukan karbon yang tersimpan di pertanian mereka.