أداة ذكاء اصطناعي جديدة تُحدث ثورة في رصد الجبال الجليدية في المحيط الجنوبي

في دراسة رائدة نُشرت في مجلة "الاستشعار عن بُعد للبيئة"، كشف باحثون عن أداة ذكاء اصطناعي مصممة لرصد الجبال الجليدية في المحيط الجنوبي. يُمثل هذا الابتكار قفزة نوعية في قدرة العلماء على رصد دورة حياة الجبال الجليدية بالكامل في جميع أنحاء القارة القطبية الجنوبية باستخدام بيانات الأقمار الصناعية.

إحداث ثورة في رصد الجبال الجليدية

تؤثر الجبال الجليدية، ذات الأهمية المحورية في ديناميكيات المحيطات، على إطلاق المياه العذبة وتوزيع المغذيات، كما تؤثر على الإنتاجية الأولية. وتتطلب المخاطر التي تشكلها على الملاحة البحرية معلومات دقيقة وفورية عن موقعها وحجمها. 

تستغل أداة الذكاء الاصطناعي المطورة حديثًا البيانات من رادار الفتحة التركيبية (SAR)، وهو جزء من أقمار Sentinel-1 الصناعية، مما يتيحdentالجبال الجليدية حتى في المناطق المغطاة بكثافة بالجليد البحري - وهي قدرة غيرdentحتى الآن.

تعتمد أداة الذكاء الاصطناعي على مبدأ أن الجبال الجليدية تعكس الموجات الدقيقة بفضل بنيتها السطحية البلورية، وتستخدم إشارات الموجات الدقيقة من رادار الفتحة التركيبية (SAR) لإنشاء صور مفصلة. تضمن هذه الطريقة جمع البيانات ليلاً ونهاراً، بغض النظر عن الغطاء السحابي - وهو أمر شائع فوق المحيط الجنوبي. 

أظهرت الدراسة، التي مولها معهد آلان تورينج، بنجاح براعة الخوارزمية على مدى 12 شهرًا،dentما يقرب من 30000 جبل جليدي، معظمها بمساحة 1 كيلومتر مربع أو أقل.

ركز الباحثون دراستهم على خليج بحر أموندسن في غرب القارة القطبية الجنوبية، بالقرب من جبهة انفصال الجليد في نهر ثويتس الجليدي. وقد وفرت التضاريس المتنوعة لهذا الموقع، والتي تشمل المياه المفتوحة والجليد البحري وتجمعات الجبال الجليدية، أرضًا مثالية لاختبار أداة الذكاء الاصطناعي. 

يؤكد بن إيفانز، المؤلف الرئيسي وعضو مختبر الذكاء الاصطناعي التابع لهيئة المسح البريطانية لأنتاركتيكا (BAS)، على دقة وكفاءة الأداة، والتي تضاهي الطرق البديلة ولكنها تتفوق على العديد منها دون الحاجة إلى تدخل بشري.

دور الذكاء الاصطناعي الحاسم في رصد تغير المناخ

يُعدّ انفصال الجبال الجليدية من الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي وسقوطها في المحيط الجنوبي عاملاً رئيسياً في فقدان الجليد، مما قد يُنذر بارتفاع مستوى سطح البحر. وتُتيح قدرة أداة الذكاء الاصطناعي على الرصد الفوري لها أن تكون أداةً قيّمةً فيdentالتغيرات في أعداد الجبال الجليدية وأحجامها ومساراتها، وهي مؤشرات رئيسية لتأثير تغير المناخ. ويعمل الفريق حالياً على تحليل البيانات منذ انطلاق مهمة Sentinel-1 في عام 2014، بهدف الكشف عن رؤى جديدة حول استجابة القطب الجنوبي لتغير المناخ.

يسلط سكوت هوسكينغ، رئيس مختبر الذكاء الاصطناعي التابع لهيئة المسح البريطانية والقطب الجنوبي والمدير المشارك لمجموعة أبحاث وابتكارات تورينج في مجال التوائم الرقمية في معهد آلان تورينج، الضوء على الرؤية الأوسع لتطوير توأم رقمي للقطب الجنوبي. 

تهدف هذه المبادرة إلى دمج البيانات وتبادلها عبر مختلف البنى التحتية والأدوات القطبية، بدءًا من المركبات الآلية تحت الماء وصولًا إلى نماذج الذكاء الاصطناعي. ويتمثل الهدف الأسمى في تعزيز عملية صنع القرار والحفاظ على ريادة المملكة المتحدة في العلوم القطبية.