Trí tuệ nhân tạo có thể giúp nông dân ứng phó với thời tiết cực đoan

AI là công cụ hữu hiệu

Những người trồng cà chua ở miền Trung Ấn Độ ngày càng lo lắng về sự biến động mà các hiện tượng thời tiết cực đoan mang lại. Trong thập kỷ qua, phần lớn diện tích canh tác chịu ảnh hưởng nặng nề do hạn hán nghiêm trọng, dẫn đến mất mùa, khiến sinh kế của nông dân địa phương gặp nhiều khó khăn.

Ở nửa kia bán cầu, công ty khởi nghiệp ClimateAi tại Thung lũng Silicon (Mỹ) đang phát triển một nền tảng trí tuệ nhân tạo (AI) để đánh giá mức độ dễ bị tổn thương của cây trồng trước nhiệt độ ấm lên trong hai thập kỷ tới. Công cụ này sử dụng dữ liệu về khí hậu, nước và đất của một địa điểm cụ thể để đo lường mức độ khả thi trong canh tác nông nghiệp trong những năm tới.

Maharashtra, Ấn Độ, là một trong những địa phương được thử nghiệm ứng dụng nghiên cứu điển hình đầu tiên vào năm 2021. Nông dân có thể truy cập ứng dụng ClimateAi và nhập dữ liệu hạt giống họ đang trồng cũng như nơi họ muốn trồng. Với dữ liệu này, ClimateAi đã chạy mô phỏng và nhận thấy rằng nắng nóng và hạn hán khắc nghiệt sẽ khiến sản lượng cà chua trong khu vực giảm khoảng 30% trong hai thập kỷ tới. Từ đó, cảnh báo người trồng rằng họ nên thay đổi chiến lược của mình.

Kết quả đã chứng minh hiệu quả tốt. Các nhà sản xuất cà chua đã điều chỉnh kế hoạch kinh doanh của họ bằng cách chuyển sang các giống hạt giống có khả năng chống chịu khí hậu tốt hơn và thay đổi thời gian trồng hạt giống cà chua.

Chuyên gia Himanshu Gupta, thành viên nhóm nghiên cứu, đồng thời là CEO và đồng sáng lập của ClimateAi, cho biết: “AI chính là hệ số nhân về thời gian và hiệu quả cho các giải pháp về vấn đề biến đổi khí hậu”. Đánh giá tốt hơn các rủi ro trong tương lai đối với nông nghiệp là một trong những ứng dụng mà công nghệ trí tuệ nhân tạo đang được sử dụng để giải quyết khủng hoảng khí hậu.

AI đang ngày được công chúng biết đến nhờ các công cụ AI phổ biến, hướng tới người dùng như ChatGPT. Các chuyên gia cho rằng công nghệ này sẽ cách mạng hóa vô số ngành công nghiệp nhờ khả năng phân tích lượng dữ liệu khổng lồ và hoàn thành nhiều nhiệm vụ phức tạp theo cách tương tự như con người, thậm chí có thể hiểu rõ và phần nào giải quyết được vấn đề biến đổi khí hậu.

Có sự đánh đổi khi ứng dụng AI

Giáo sư Fengqi You, Chủ nhiệm tại trường kỹ thuật của Đại học Cornell (Mỹ), cho biết: Hiệu quả là một thứ mà AI rất giỏi, tối ưu hóa các quyết định, tối ưu hóa nguồn lực. Đó là một hệ thống có khả năng dự đoán rất mạnh và cực kỳ hữu ích trong nhiều lĩnh vực, từ các phân tử quy mô nhỏ đến các hệ thống khí hậu rộng hơn nhằm giúp ứng phó với biến đổi khí hậu.

Với tốc độ nóng lên chóng mặt của Trái Đất, cần đẩy nhanh tốc độ triển khai và thực hiện các giải pháp ứng phó. Song, cũng phải cân nhắc và tính toán những nguy cơ mà AI (cơ sở hạ tầng công nghệ, trung tâm dữ liệu chứa đầy các dãy máy tính, tiêu tốn năng lượng…) có thể gây ra cho môi trường. Các kỹ sư phần mềm phải hợp tác chặt chẽ với các nhà khoa học khí hậu để đảm bảo sự cân bằng, hài hòa.

Kara Lamb, nhà khoa học nghiên cứu tại khoa kỹ thuật môi trường và trái đất của Đại học Columbia (Mỹ), đánh giá: “Đó chắc chắn là thứ phải được coi là sự đánh đổi”. Tuy nhiên, “những mặt tích cực vẫn nhiều hơn những mặt tiêu cực khi áp dụng AI vào những cách tiếp cận này”.

AI có lẽ sẽ không thay thế được nhu cầu của con người trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu. Dù vậy, nó có thể làm cho công việc của họ nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Các nhà khoa học phát hiện Bắc Cực đang nóng lên nhanh gấp 4 lần so với phần còn lại của hành tinh. Nhiệt độ tăng cao đang làm tan băng và gây ra cháy rừng ở nơi được cho là một trong những vùng lạnh nhất trên Trái đất. Những gì xảy ra ở Bắc Cực là dấu hiệu cảnh báo đối với cả thế giới.

Anna Liljedahl, một nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Khí hậu Woodwell (Mỹ) cho biết, với sự trợ giúp của AI, có thể đưa ra dự báo về lớp băng vĩnh cửu theo khoảng thời gian theo mùa, thay vì theo khoảng thời gian 100 năm như thông thường, giúp các nhà nghiên cứu có được bức tranh rõ hơn về tốc độ tan chảy của lớp băng ở Bắc Cực.

Công nghệ AI cũng có thể tạo ra mô hình dự báo thời tiết và dữ liệu lịch sử về tuabin gió để dự đoán khả năng sẵn có của năng lượng gió, giúp tăng giá trị của nguồn năng lượng tái tạo. AI cũng có thể giúp dự đoán khi nào và ở đâu nhu cầu năng lượng sẽ cao nhất, cho phép các nhà khai thác lưới điện đảm bảo nguồn cung năng lượng…

Tìm sự cân bằng phù hợp

Chuyên gia Gupta của ClimateAi cho biết, AI có thể xác định theo thời gian thực những nguồn năng lượng tái tạo nào có sẵn ở những khu vực mà người tiêu dùng muốn – tối ưu hóa nhu cầu và cung cấp năng lượng tái tạo của người tiêu dùng.

Ngoài ra, AI cũng đang được sử dụng để nghiên cứu các vật liệu có thể thu hồi carbon từ khí quyển một cách hiệu quả, đồng thời lập mô hình và dự báo lũ lụt lớn để giúp các cơ quan chính quyền địa phương chuẩn bị và ứng phó tốt hơn với các trường hợp khẩn cấp tiềm ẩn.

Hiện tại, lượng năng lượng được sử dụng cho AI thấp hơn so với lượng năng lượng mà phương tiện giao thông hoặc các tòa nhà tiêu thụ. Một nghiên cứu vào tháng 10 vừa qua của nhà nghiên cứu người Hà Lan Alex de Vries ước tính rằng, hệ thống AI của Google có thể tiêu thụ lượng điện tương đương với đất nước Ireland mỗi năm. Do đó, các chuyên gia công nghệ khuyến cáo, AI phải được tạo ra với giá cả phải chăng và dễ tiếp cận đối với các quốc gia có thu nhập thấp, đặc biệt là những nơi đang bị ảnh hưởng lớn từ biến đổi khí hậu.