Umjetna inteligencija i održiva poljoprivreda za zaštitu Mar Menora

  • CSIC je kreirao digitalnu mapu Mar Menora koristeći vještačku inteligenciju i satelit Sentinel-2, analizirajući promjene u kvaliteti vode tokom protekle decenije.
  • Studija identificira Rambla del Albujón kao jedno od najnarušenijih područja i dijeli lagunu na tri različita ekološka područja.
  • Istraživanje otkriva novo stanje ekološke ravnoteže, stabilno, ali bez naznaka oporavka ekosistema.
  • Projekt NewAgro Mar Menor promovira održivije poljoprivredne prakse u slivu kako bi se smanjio pritisak na lagunu.

Opći pogled na Mar Menor

El Mar Menor je postao prava laboratorija na otvorenom gdje nauka, tehnologija i poljoprivredni sektor pokušavaju zajedno raditi na zaustavljanju višegodišnje degradacije okoliša. U međuvremenu, stanovnici i dalje vrlo pažljivi prate boju vode i epizode "Zelena supa"Istraživači sve više usavršavaju alate pomoću kojih mogu mjeriti šta se zaista dešava u Murcijskoj laguni.

Paralelno, Poljoprivreda u okolnom području pokušava se prilagoditi održivijim modelimas projektima koji imaju za cilj smanjenje oticanja hranjivih tvari i poboljšanje upravljanja navodnjavanjem. Na stolu je zajednički izazov: precizno razumjeti kako se Mar Menor promijenio u posljednjoj deceniji i šta se može učiniti, s kopna i mora, kako bi se ublažio pritisak na najpoznatiji obalni ekosistem Španije.

Digitalna karta za detaljno rendgensko snimanje Mar Menora

Špansko nacionalno istraživačko vijeće (CSIC), putem Instituta za morske nauke Andaluzije (ICMAN-CSIC), razvilo je metodologija koja kombinuje vještačku inteligenciju sa slikama sa satelita Sentinel-2 da s velikom preciznošću prouči evoluciju kvalitete vode Mar Menora tokom gotovo deset godina.

Istraživanje objavljeno u časopisu Časopis za hidrologijuOslanja se na vremenski niz slika snimljenih između jula 2015. i juna 2024. godine. Sentinel-2 nudi... prostorna rezolucija od 10 metara po pikselu, dovoljno za praćenje evolucije velikih obalnih područja i otkrivanje relevantnih promjena u stanju lagune, iako bez ulaska u detalje malih objekata poput pojedinačnih brodova.

Na osnovu ovih slika, naučni tim je pratio dva ključna indikatora: hlorofil-a, koristi se za procjenu količine prisutnih algi i mutnoćašto odražava količinu suspendovanih materija u vodi. Visoki nivoi oba parametra često su povezani sa procesi eutrofikacije i gubitak kisika, dva posebno zabrinjavajuća fenomena u Mar Menoru.

Analiza nije bila ograničena na jednostavno čitanje vrijednosti, već je pribjegla tehnike nenadziranog mašinskog učenja i napredne statističke metode. Ovi alati nam omogućavaju da grupišemo područja lagune na osnovu njihovog ponašanja u okolišu, što je vrlo korisno za razumijevanje gdje su problemi koncentrirani i kako se oni razvijaju tokom vremena.

Zahvaljujući ovom pristupu, istraživači su uspjeli generirati digitalna karta Mar Menora visoke rezolucijeMapa jasno identificira najekonomičnija područja i opisuje njihove ekološke obrasce. Ova mapa stoga postaje solidna osnova za donošenje odluka od strane upravitelja i administracija.

Rambla del Albujón i tri velika ekološka područja u laguni

Jedan od najistaknutijih rezultata rada CSIC-a je podjela Mar Menora na tri velike ekološke zoneOva područja su definirana prema svojim karakteristikama i ponašanju tokom posljednje decenije. Ova vrsta zoniranja pomaže u razlikovanju sektora s različitom osjetljivošću i odgovorom na vanjske utjecaje.

Među najproblematičnijim područjima, sljedeća se snažno ističu: Rambla del Albujón, vodotok koji se ulijeva u lagunu između Los Alcázaresa i El Algara i koji je postao poznat kao jedna od glavnih ulaznih tačaka hranjivih tvari u ekosistemSatelitski snimci i modeli umjetne inteligencije slažu se u tome da ovo područje predstavlja jedno od najdegradiranijih.

Studija također pokazuje kako ova metodologija omogućava razlikovati sezonske promjene, dugoročne trendove i specifične epizodeDakle, varijacija tipična za svako ljeto, povezana s porastom temperature, nije isto što i progresivni trend pogoršanja ili iznenadni vrhunac povezan s DANA-om (izoliranom depresijom visokog nivoa) ili bujičnim kišama.

Prema istraživačima koji su učestvovali, uključujući Paola Barba i Isabel CaballeroUpotreba algoritama koji grupišu piksele sa sličnim ponašanjem olakšala je identifikaciju obrazaca koji bi inače ostali nezapaženi. To je omogućilo istraživačima da vide kako određena područja različito reaguju na iste epizode stresa iz okoline.

Ovaj nivo detalja je posebno relevantan za planirati obnovu i nadzorne akcijeTo omogućava davanje prioriteta najosjetljivijim područjima i bolje prilagođavanje dostupnih resursa, kako tehničkih tako i ekonomskih.

„Zelene supe“, oluja DANA iz 2019. i nova ekološka ravnoteža

Analiza podataka iz gotovo deset godina ne rezultira statičkim pregledom, već Direktno povezuje otkrivene anomalije sa ekstremnim događajima. koji su obilježili nedavnu historiju Mar Menora. Među njima su i poznate "zelene supe" iz 2016. i 2017. godine, kada je širenje algi obojilo vodu i drastično smanjilo koncentraciju kisika.

Nadalje, istraživanje povezuje nagle promjene u klorofilu-a i zamućenosti sa Oluja DANA iz 2019. i drugi naknadni vremenski događajiOvi događaji su povećali unos slatke vode, sedimenata i hranjivih tvari iz sliva. Ove epizode su značajno promijenile dinamiku ekosistema lagune.

Jedan od najupečatljivijih nalaza je identifikacija novog ravnotežnog stanja Prema autorima, posljednjih godina, čini se da su se nivoi hlorofila-a i mutnoće stabilizovali, što bi moglo ukazivati ​​na poboljšanje. Međutim, istraživači su jasni po ovom pitanju: Ova stabilnost ne znači oporavak Mar Menora..

Umjesto toga, oni sugeriraju da bi laguna prešla na drugačije ekološko funkcionisanjegdje parametri ostaju oko relativno konstantnih vrijednosti, ali i dalje daleko od onoga što bi se smatralo zdravom situacijom. Drugim riječima, sistem se prilagodio kontekstu kontinuiranog pritiska, bez povratka u prvobitno stanje.

Ova promjena ravnoteže, otkrivena zahvaljujući kombinaciji umjetne inteligencije i satelitskog posmatranja, služi kao upozorenje navigatorima: Odsustvo većih šokova u pokazateljima ne znači da je problem riješen.ali akumulirani uticaji nametnuli su novu ekološku „normalnost“.

Alati za efikasnije upravljanje Mar Menorom

Pored naučnih rezultata, metodologija koju je razvio ICMAN-CSIC je vrlo praktične primjene za upravljanje okolišem lagune i drugih evropskih obalnih područja izloženih sličnim pritiscima.

Prije svega, dozvoljava optimizirati lokaciju stanica za uzorkovanje Na terenu. Umjesto ravnomjerne distribucije senzora i terenskih kampanja, menadžeri mogu koncentrirati napore na najosjetljivija ili najreprezentativnija područja, bolje prilagođavajući broj kontrolnih tačaka i njihov tačan položaj.

Ovo se prevodi u smanjenje troškova praćenja i u većoj efikasnosti dostupnih resursa, bez gubitka analitičkog kapaciteta. U stvari, zoniranje s rezolucijom od 10 metara pruža nivo detalja koji je teško postići samo tradicionalnim uzorkovanjem.

Nadalje, alati ovog tipa nude kontinuirane i ažurirane informacije o evoluciji ekosistemaOvo je ključno u kontekstu klimatskih promjena i sve češćih ekstremnih vremenskih događaja. Sposobnost predviđanja ili brze reakcije na novu "zelenu supu" ili DANA (izolovanu depresiju visokog nivoa) može napraviti svu razliku.

Istraživač Isabel CaballeroVodeći istraživač naglašava da ovaj pristup, zasnovan na umjetnoj inteligenciji i satelitima, može doprinijeti dizajniranju efikasnije mjere prilagođavanja globalnim promjenamaIdeja je da tehnologija ne bi trebala zamijeniti terenski rad, već ga dopuniti i učiniti pametnijim.

Inovativna poljoprivreda za smanjenje pritiska na lagunu

Dok naučna zajednica usavršava svoje modele praćenja, na kopnu se odvija još jedan ključni front: transformacija poljoprivrede u bazenu Mar MenorProjekat NewAgro Mar Menor, kojim koordinira Politehnički univerzitet u Cartageni (UPCT) zajedno sa PROEXPORT-om, djeluje upravo u tom smjeru.

Ova inicijativa, koju finansira Fondacija za biodiverzitet Ministarstva za ekološku tranziciju i demografske izazoveNamijenjen je dizajniranju i evaluaciji napredne agronomske strategije koji olakšavaju prelazak na održivije modele proizvodnje u okruženju lagune.

Projekat je strukturiran u pet međusobno povezanih radnih blokova, koji se kreću od upotrebe senzora za praćenje navodnjavanja do uključivanja korisne flore i uzgoj algi u usjevima. Jedan od njegovih glavnih fokusa je inteligentno praćenje vode za navodnjavanje, korištenjem digitalnih alata za podešavanje dotoka vode i minimiziranje gubitaka i otjecanja prema Mar Menoru.

NewAgro je također posvećen implementaciji pametne zamke za suzbijanje leptiraOvo smanjuje potrebu za intenzivnim fitosanitarnim tretmanima. Osim toga, provode se istraživanja o Smanjenje upotrebe mineralnog dušika primjenom biouglja i kombinovani efekat biostimulanata i organskih aditiva na zemljište i useve.

Još jedan relevantan odjeljak je redizajn poljoprivrednih živica Ovi elementi, osim što samo odvajaju parcele, djeluju kao vegetacijske barijere, pružaju utočište za korisnu faunu i podržavaju ekosistemske usluge. Sve ovo ima za cilj osigurati da poljoprivredni pejzaž pomaže u ublažavanju protoka hranjivih tvari i sedimenata u lagunu.

Diseminacija, gastronomija i smjena generacija oko Mar Menora

Projekt NewAgro Mar Menor nije ograničen samo na istraživanje na parcelama i u laboratorijama. U saradnji sa Udruženje porodica i žena u ruralnim područjima (AFAMMER)Organizuje rekreativne i tehničke aktivnosti kako bi ove inovacije približio stanovništvu i proizvodnom sektoru.

Među prijedlozima se ističe sajam u zgradi CIM-a, u kojem kompanije i subjekti povezani s okruženjem Mar Menora Mogu predstaviti svoje proizvode, usluge i projekte vezane za održivost i inovacije u poljoprivrednom sektoru. Ideja je da poljoprivrednici, porodice i posjetioci iz prve ruke vide kako se ulažu napori za promjenu trenutnog modela.

Gastronomija također igra svoju ulogu, s demonstracijama kuhanja uživo od strane kuhara iz regije Murcia, kao što su David López, iz restorana Local de EnsayoNa ovim sesijama pripremaju se tradicionalni recepti iz regije Campo de Cartagena, s naglaskom na vrijednost lokalnih proizvoda i gastronomska baština područja.

Za najmlađe je organizovano sljedeće radionice robotike, slikanja i poljoprivredeCilj je upoznati nove generacije s konceptima kao što su automatizacija navodnjavanja, biodiverzitet i odgovorno korištenje resursa. Osim toga, izloženi su i projekti na [teme o kojima će se raspravljati]. smjena generacija i uloga žena u ruralnim područjima, ključni aspekt za trajnu promjenu modela.

Zajedno, ove inicijative imaju za cilj Zaštita Mar Menora ne bi trebala biti shvaćena samo kao tehničko ili administrativno pitanje.već kao kolektivni projekt koji dotiče lokalnu ekonomiju, gastronomsku kulturu, obrazovanje i društvenu koheziju u tom području.

Uz kombinaciju digitalne karte visoke rezolucije, umjetna inteligencija i inovativna poljoprivredaMar Menor ulazi u fazu u kojoj mnogo bolje razumijemo šta se dešava ispod njegove površine i koje prakse na kopnu mogu napraviti razliku. Podaci ukazuju na ekosistem čija se ravnoteža promijenila i koji je i dalje pod pritiskom, ali i na pojavu alata i strategija koje, ako se primjenjuju dosljedno i koordinirano, mogu pomoći u preusmjeravanju njegove budućnosti u Španiji i poslužiti kao model za druge lagune i obalna područja u Evropi.

DNK okoliša za praćenje morskih ekosistema
Vezani članak:
DNK okoliša za praćenje morskih ekosistema