داده‌های هوش مصنوعی و ماهواره‌ای می‌تواند هشدارهای قبلی را در مورد جزر و مد قرمز سمی به فلوریدا بدهد

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

جزر و مد قرمز، یک شکوفه جلبکی مضر که سموم تولید می کند، به دلیل ایجاد تحریک تنفسی در انسان و کشتن ماهی ها در آب های ساحلی شناخته شده است. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که گفتگو همچنین در حال تغییر به سمت تهدید عصبی ظریف‌تر است.

به گفته موسسه Roskamp، مطالعات بروتوکسین‌های موجود در هوای جزر و مد قرمز را با مه مغزی، تشدید میگرن و خستگی شناختی مرتبط دانسته‌اند، با این حال عموم مردم تا حد زیادی از زمان به اوج رسیدن این خطرات بی‌اطلاع هستند.

بینگ کینگ لیو از دانشگاه ایالتی فلوریدا یک اقیانوس شناس ماهواره ای و استادیار تدریس در گروه علوم زمین، اقیانوس و جو است. او همچنین به عنوان محقق اصلی در آزمایشگاه HyperCoast @ FSU خدمت می کند و از هوش مصنوعی و فناوری ماهواره ای ناسا برای ردیابی شکوفه های جلبکی مضر جزر و مد قرمز (HABs) در خلیج استفاده می کند.

لیو بخشی از یک تیم تحقیقاتی بود که مطالعه اخیر منتشر شده در Scientific Reports را انجام داد و توضیح داد که چگونه رویدادهای آب و هوایی شدید، مانند طوفان میلتون در سال 2024، می تواند باعث تشدید سریع جزر و مد قرمز کارنیا برویس شود. این مطالعه نشان می‌دهد که چگونه بارندگی‌های شدید و رواناب‌های شدید، مقادیر زیادی از آلاینده‌ها را وارد آب‌های ساحلی اقیانوس می‌کنند تا جلبک‌های سمی رشد کنند. این تحقیق خطر رو به رشد طوفان سلامتی را برای انسان هایی که در نزدیکی آب های ساحلی زندگی می کنند، تقویت می کند.

این مطالعه همچنین بر اهمیت استفاده از فناوری پیشرفته ماهواره‌ای ابرطیفی برای نظارت بر HAB ها تاکید می‌کند. برای اولین بار، داده‌های ماهواره PACE ناسا به دانشمندان اجازه می‌دهد تا گروه‌های جلبکی مختلف در آب‌های ساحلی، از جمله کارنیا برویس، ارگانیسمی که باعث جزر و مد قرمز سمی فلوریدا می‌شود، نقشه‌برداری و از سایر گروه‌های جلبکی تشخیص دهند.

لیو می‌گوید: «ماموریت‌های ماهواره‌ای ابرطیفی جدید مانند PACE اطلاعات بسیار دقیق‌تری را در مورد رنگ اقیانوس ارائه می‌دهند و ما را قادر می‌سازند تا انواع فیتوپلانکتون‌ها و نه فقط فراوانی کلی، از جمله گونه‌های مضر مانند Karenia brevis را تشخیص دهیم.

"این قابلیت امکان تشخیص زودتر و دقیق‌تر رشد شکوفه در مقیاس‌های فضایی بزرگ را فراهم می‌کند. وقتی با ابزارهای پیش‌بینی ترکیب شوند، این مشاهدات می‌توانند اطلاع قبلی از قرار گرفتن در معرض احتمالی را فراهم کنند و به افراد آسیب‌پذیر، مانند آنهایی که مستعد علائم تنفسی یا عصبی هستند، اجازه می‌دهند تا قبل از بدتر شدن شرایط، اقدامات احتیاطی را انجام دهند."

در حالی که گزارش‌های کلی ساحل بر روی ماهی‌های مرده تمرکز می‌کنند، کار لیو با تصویربرداری فراطیفی و هوش مصنوعی داده‌های دقیق‌تری در مورد نحوه حرکت این سموم در هوا و آب ارائه می‌دهد. تحقیقات او به ارتباط تشخیص شکوفه با خطرات بهداشت عمومی برای جوامع ساحلی فلوریدا کمک می کند.

هوش مصنوعی به ما امکان می‌دهد از مشاهده ساده شکوفه‌های جلبکی مضر به پیش‌بینی آن‌ها برویم. با ترکیب مشاهدات ماهواره‌ای، مانند مشاهدات ماموریت PACE ناسا، با مدل‌های اقیانوسی و داده‌های محیطی، هوش مصنوعی می‌تواند الگوهایی را شناسایی کند که قبل از رخدادهای جزر و مد قرمز هستند، از جمله تغییرات در جوامع فیتوپلانکتون و سطوح فیزیکی-شیمیایی، دمای اولیه، میزان قابل‌توجهی و دمای اولیه. شناسایی و پیش‌بینی کوتاه‌مدت، که می‌تواند از مشاوره‌های به موقع و تلاش‌های کاهش حمایت کند.

لیو می‌گوید در حالی که نمی‌توانیم از خود جزر و مد قرمز جلوگیری کنیم، می‌توانیم هشدار اولیه را به طور قابل توجهی بهبود بخشیم و اثرات آن را بر جوامع و اکوسیستم‌ها کاهش دهیم.

ارگانیسم‌های جزر و مد قرمز مانند Karenia برویس، سمومی تولید می‌کنند که می‌تواند انسان را به روش‌های مختلف تحت تأثیر قرار دهد. در مناطق ساحلی، امواج می‌توانند سلول‌های جلبکی را بشکنند و سموم را در هوا آزاد کنند، جایی که می‌توان آنها را استنشاق کرد، که منجر به تحریک تنفسی و علائم بالقوه عصبی مانند سردرد یا مه‌آلودگی در ماهی‌ها می‌شود. درک چگونگی رشد، تشدید و حرکت شکوفه ها برای پیش بینی مسیرهای قرار گرفتن در معرض و محافظت از سلامت عمومی بسیار مهم است.

ونکسین رونگ و همکاران، تشدید سریع جزر و مد قرمز کارنیا برویس پس از طوفان میلتون که توسط عدم اختلاط فراطیفی PACE-OCI آشکار شد، گزارش های علمی (2026). DOI: 10.1038/s41598-026-66883-6

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →