Neues KI-Tool revolutioniert die Eisbergerkennung im Südlichen Ozean

In einer bahnbrechenden Studie, die in der Fachzeitschrift „Remote Sensing of the Environment“ veröffentlicht wurde, haben Forscher ein hochmodernes KI-Tool zur Erkennung von Eisbergen im Südlichen Ozean vorgestellt. Diese Innovation stellt einen bedeutenden Fortschritt für die Wissenschaftler dar, den gesamten Lebenszyklus von Eisbergen in der Antarktis mithilfe von Satellitendaten zu überwachen.

Revolutionierung der Eisbergüberwachung

Eisberge spielen eine zentrale Rolle in der Meeresdynamik und beeinflussen die Freisetzung von Süßwasser, die Nährstoffverteilung und die Primärproduktion. Die von ihnen ausgehenden Gefahren für die Schifffahrt erfordern präzise Echtzeitinformationen über ihre Position und Größe. 

Das neu entwickelte KI-Tool nutzt Daten des Synthetic Aperture Radar (SAR), das Teil der Sentinel-1-Satelliten ist, und ermöglicht so diedentvon Eisbergen selbst in Regionen, die dicht mit Meereis bedeckt sind – eine Fähigkeit, die es bisher noch nichtdent.

Das KI-Tool nutzt das Prinzip, dass Eisberge aufgrund ihrer kristallinen Oberflächenstruktur Mikrowellen reflektieren, und erzeugt mithilfe der SAR-Mikrowellensignale detaillierte Bilder. Diese Methode gewährleistet die Datenerfassung bei Tag und Nacht, unabhängig von der Wolkenbedeckung – einem häufigen Phänomen über dem Südlichen Ozean. 

Die vom Alan Turing Institute finanzierte Studie demonstrierte die Leistungsfähigkeit des Algorithmus über einen Zeitraum von 12 Monaten erfolgreich,dentsie fast 30.000 Eisberge identifizierte, die meisten davon mit einer Größe von 1 km² oder weniger.

Die Forscher konzentrierten sich in ihrer Studie auf die Amundsen-See-Bucht in der Westantarktis, nahe der Kalbungsfront des Thwaites-Gletschers. Das vielfältige Terrain dieses Gebiets, bestehend aus offenem Wasser, Meereis und einer Ansammlung von Eisbergen, bot ideale Testbedingungen für das KI-Tool. 

Ben Evans, Hauptautor und Mitglied des KI-Labors des British Antarctic Survey (BAS), hebt die Genauigkeit und Effizienz des Tools hervor, die mit alternativen Methoden vergleichbar sind, viele aber übertreffen, ohne dass menschliches Eingreifen erforderlich ist.

Die entscheidende Rolle der KI bei der Überwachung des Klimawandels

Das Kalben von Eisbergen vom antarktischen Eisschild in den Südlichen Ozean trägt maßgeblich zum Eisverlust bei und deutet möglicherweise auf einen verstärkten Meeresspiegelanstieg hin. Die Echtzeit-Überwachungsfunktion des KI-Tools macht es zu einem wertvollen Instrument, um Veränderungen in Anzahl, Größe und Wanderungsrichtungen von Eisbergendent– wichtige Indikatoren für die Auswirkungen des Klimawandels. Das Team analysiert derzeit Daten seit Beginn der Sentinel-1-Mission im Jahr 2014, um Erkenntnisse über die Reaktion der Antarktis auf den Klimawandel zu gewinnen.

Scott Hosking, Leiter des BAS AI Lab und Co-Direktor des Turing Research and Innovation Cluster in Digital Twins am Alan Turing Institute, hebt die weiter gefasste Vision der Entwicklung eines digitalen Zwillings der Antarktis hervor. 

Diese Initiative zielt darauf ab, Daten aus verschiedenen polaren Infrastrukturen und Instrumenten – von automatisierten Unterwasserfahrzeugen bis hin zu KI-Modellen – zu integrieren und auszutauschen. Das übergeordnete Ziel ist die Verbesserung der Entscheidungsfindung und die Sicherung der führenden Position Großbritanniens in der Polarforschung.