Dùng trí tuệ nhân tạo để giúp bảo vệ rạn san hô

Thời gian không còn nhiều để cứu các rạn san hô trên thế giới. Do vậy, các nhà bảo tồn đang tìm mọi cách để bảo vệ các rạn san hô trước khi chúng hoàn toàn biến mất. Và công cụ mới nhất là trí tuệ nhân tạo AI.

Ở Florida, công cuộc phục hồi các rạn san hô đang được thực hiện bằng cách ươm trồng san hô. Đó là một nhiệm vụ cam go khi nhiệt độ đại dương ngày càng tăng cao gây nguy hiểm cho các rạn san hô vốn đang bên bờ bị diệt vong. Theo dõi tiến độ là công việc cần thiết nhưng phức tạp và tốn nhiều chi phí.

Trước đây, các nhà bảo tồn sẽ phải bơi ra các rạn san hô để ghi chép về từng cá thể mà họ đã trồng bằng bút chì và giấy không thấm nước. Alexander Neufeld, người quản lý chương trình khoa học tại Tổ chức Phục hồi San hô (CRF) có trụ sở ở bang Florida (Mỹ), cho biết: “Công việc đó khiến bạn không thể mở rộng quy mô phục hồi san hô. Lý do là bạn sẽ dành nhiều thời gian để theo dõi việc san hô phục hồi hơn là việc trồng chúng”.

Công việc ghi chép thủ công trên từng san hô riêng lẻ đó không chỉ là một thứ tốn thời gian mà còn kém hiệu. Việc ghi chép thủ công khó giúp giới khoa học có bức tranh đầy đủ về tình trạng toàn bộ rạn san hô. Neufeld nói: “Chúng ta không nhất thiết phải tập trung vào các cá thể. Chúng ta cần tập trung vào quần thể sinh vật ở quy mô lớn mà ta đang cố gắng phục hồi”.

Đó chính là nơi AI có thể hỗ trợ các nhà bảo tồn, giúp họ có thêm thời gian quý báu để giải cứu san hô, đồng thời cung cấp những hiểu biết mới về cách họ có thể tạo ra tác động lớn nhất. Từ thực tế đó, CRF đã phát triển ra một công cụ mới có tên CeruleanAI. Về cơ bản, công cụ này sử dụng AI để phân tích bản đồ 3D của các rạn san hô, mang lại cho các nhà nghiên cứu một góc nhìn mới để theo dõi các nỗ lực phục hồi chúng trong khi thế giới đang ngày càng nóng lên.

Ở Florida, tình trạng ô nhiễm môi trường, đánh bắt quá mức và dịch bệnh đã tàn phá các rạn san hô. Kể từ những năm 1970, độ che phủ san hô khỏe mạnh của khu vực đã giảm 90%. Tệ hơn nữa, biến đổi khí hậu cũng đang giết chết san hô. Khi nước trở nên quá nóng, san hô sẽ loại bỏ các loại tảo vốn tạo nên màu sắc cho chúng. Đây gọi là hiện tượng tẩy trắng. Nếu tình trạng trên vẫn tiếp diễn thì san hô – vốn là động vật (bậc thấp) sẽ bị diệt vong.

Chuyện đó đã xảy ra vào mùa hè năm 2023, khi nhiệt độ nước biển nóng đến mức tương tự như trong bồn tắm đã dẫn đến hiện tượng tẩy trắng san hô chưa từng có. CRF hầu như đã mất tất cả san hô non mà họ đã trồng ở một số khu vực ở Florida.

Neufeld và các đồng nghiệp tại CRF đang gấp rút khắc phục những thiệt hại. Để bổ sung các rạn san hô, các nhà bảo tồn có thể nhân giống những cá thể san hô mới trên cạn. Họ có thể làm điều này bằng cách thiết lập môi trường giúp chúng sinh sản hữu tính hoặc khiến chúng tự nhân bản để phát triển thành một quần thể mới. Dù thế nào đi nữa, san hô con cuối cùng cũng cần được mang ra trồng lại trên biển, tạo ra những rạn san hô hỗ trợ sự sống cho hàng nghìn loài khác.

Sau khi trồng san hô non, CRF thường xuyên quay lại kiểm tra để xem chúng phát triển như thế nào. Trong vài năm qua, CRF đã chuyển từ ghi chú bằng tay sang chụp ảnh bằng GoPro. Sau khi trở về phòng thí nghiệm trên bờ, họ sử dụng phần mềm để ghép những hình ảnh đó lại với nhau thành ảnh ghép quang 3D.

Được sử dụng trong việc phục hồi san hô, công nghệ GoPro giúp CRF biết được rạn san hô đang phục hồi tốt như thế nào với từ những cây giống san hô mà họ thả xuống biển. Thành công không chỉ là những cây san hô được trồng riêng lẻ tiếp tục sống sót mà chúng còn phát triển và liên kết với nhau để tạo thành rừng san hô phủ kín đáy biển.

Để tạo ra tác động lớn hiệu quả hơn, CRF đã tiến thêm một bước nữa trong kỹ thuật trên bờ. Họ đã xây dựng một công cụ tận dụng AI để tập hợp dữ liệu từ những hình ảnh họ đã thu thập được. Giờ đây, chỉ với một cú nhấp chuột, họ có thể tìm ra loại san hô nào – như elkhorn – ở trong rạn san hô, vị trí của chúng trong rạn san hô và mức độ chúng đã phát triển kể từ lần kiểm tra trước. Kỹ thuật đó cũng giúp các nhà bảo tồn tìm ra cách giúp san hô có cơ hội sống sót tốt nhất.

CRF có kế hoạch ra mắt Cerulean AI vào đầu năm 2.24 và cho biết họ sẽ cung cấp theo quy mô linh hoạt hoặc miễn phí cho các nhóm bảo tồn khác, tùy thuộc vào nhu cầu. Chẳng bao lâu nữa, các nhà bảo tồn trên khắp thế giới sẽ được sử dụng các công cụ tương tự mà CRF đã phát triển.

Một điều cần lưu ý là, dù công cụ này hữu ích đến mức nào, sự bùng nổ của AI cũng đi kèm với tác dụng phụ với môi trường. Để tạo ra các chương trình AI thì cần rất nhiều năng lượng, điều này khiến một số người lo ngại liệu lượng khí thải nhà kính từ tất cả các hoạt động tính toán đó có thể gây ra vấn đề tiêu cực với môi trường hay không.

Vẫn còn quá sớm để biết chính xác tổng thiệt hại mà công cụ AI này gây ra cho môi trường là bao nhiêu. Ở thời điểm này, điều quan trọng nhất là phải lưu ý đến cách sử dụng AI để xem những rủi ro môi trường tiềm ẩn của nó có quá nghiêm trọng hay không.

Đối với trường hợp “giải cứu san hô” này, AI ít ra vẫn đang giúp giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu đối với các đại dương trên thế giới.

Có quá nhiều việc phải làm để ngăn chặn các đợt nắng nóng ngày càng tồi tệ hơn do ô nhiễm khí nhà kính. Nếu thiếu AI, liệu con người có đủ khả năng ngăn chặn hậu quả khí hậu do chính mình gây ra?