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Versauerung des Meeres vor Mallorca

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Cala Varques

CSIC-Studie stellt Trend zur “Versauerung des Meeres” vor Mallorca fest

Ein interdisziplinäres Team des Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) auf den Balearen hat mit Hilfe von künstlicher Intelligenz den Trend der Versauerung des Meeres auf den Balearen mit einem Rückgang des pH-Werts ermittelt. 

In der Studie wurden Techniken des maschinellen Lernens eingesetzt, um den Rückgang des pH-Werts zu charakterisieren, der ein Schlüsselfaktor bei der Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt in den Küstengebieten des Archipels ist, teilte das Mediterranean Institute for Advanced Studies (Imedea) in einer Erklärung mit. Das Ziel der Studie bestand darin, unvollständige Zeitreihen des relevanten pH-Werts durch den Einsatz von Techniken der künstlichen Intelligenz zu rekonstruieren.

Die Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurden, zeigen, dass diese Küstengebiete einen Trend zur pH-Abnahme (Versauerung) von 0,0020±0,00054 pH-Einheiten pro Jahr aufweisen, der dem in anderen Becken des globalen Ozeans beobachteten Trend ähnelt und hauptsächlich auf die Aufnahme von atmosphärischem Kohlendioxid ins Meer und den Temperaturanstieg zurückzuführen ist. 

Die leitende Forscherin des Projekts Imedea (CSIC-UIB), Iris Hendriks, erklärt, dass der Rückgang des pH-Werts des Meerwassers “auf den Anstieg des Kohlendioxids in der Atmosphäre zurückzuführen ist und erhebliche Auswirkungen auf die marinen Ökosysteme hat”.

“Die Versauerung der Ozeane führt beispielsweise zu einer geringeren Sättigung von Karbonatmineralien, was die Schalenbildung bei kalkbildenden Meeresorganismen wie Plankton, Weichtieren, Stachelhäutern und Korallen erschwert”, erklärt sie und fügt hinzu, dass “die Messung der Veränderung des pH-Werts in diesen Gebieten der Schlüssel zur Charakterisierung des Problems ist”. 

“Unsere Arbeit ist ein wertvoller Beitrag zum Verständnis der Rolle der Küstengebiete und der Auswirkungen des Klimawandels auf die vorhandenen Ökosysteme”. 

Die Studie war ein großer operativer Aufwand, der 2018 mit der Sammlung von pH-Daten zusammen mit anderen Variablen (Wassertemperatur, Salzgehalt und gelöster Sauerstoffgehalt) an den Überwachungsstationen des Netzwerks BOATS (Balearic Ocean Acidification Time Series) in der Bucht von Palma und im maritim-terrestrischen Nationalpark des Cabrera-Archipels begann.

In Anbetracht der “Datenlücken”, die sich aus den Schwierigkeiten bei der Wartung dieser Stationen, den finanziellen Kosten, den meteorologischen Risiken, dem Einsatz in Gebieten mit hohem Schiffsverkehr und dem Ausfall von Instrumenten ergeben, wurden weitere Techniken hinzugefügt, um diese Daten zu vervollständigen, erklärt Hendriks. 

Um die pH-Reihen über einen langen Zeitraum und vor der Überwachung zu schätzen, wandte das Team Deep-Learning-Techniken an, ein neues Gebiet des maschinellen Lernens. Sie entwickelten mehrere rekurrente neuronale Netzmodelle, die es ihnen ermöglichten, beim Training die pH-Reihe mit den erhaltenen Umweltvariablen in Beziehung zu setzen und den pH-Wert vorherzusagen, wenn dieser nicht verfügbar war.

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