Penggunaan Kecerdasan Buatan untuk Mendeteksi Ledakan Alga Berbahaya
NASA mengembangkan sistem kecerdasan buatan (AI) khusus yang dirancang untuk mendeteksi ledakan alga berbahaya di wilayah Florida bagian barat dan California Selatan. Sistem ini dibuat berdasarkan data pengamatan yang dikumpulkan selama beberapa tahun terakhir, dengan tujuan untuk mengurangi dampak negatif dari fenomena tersebut. Ledakan alga berbahaya ini tidak hanya menimbulkan risiko kesehatan bagi masyarakat, tetapi juga menyebabkan kerugian ekonomi yang mencapai puluhan juta dolar setiap tahun.
Wilayah seperti Tampa Bay dan Sarasota telah menghadapi masalah alga selama beberapa dekade. Salah satu spesies alga yang paling sering menjadi perhatian adalah Karenia brevis, yang berkembang pesat di perairan Teluk Amerika. Pertumbuhan alga ini dapat membunuh satwa liar, mencemari pantai, serta menyebabkan gangguan kesehatan pada para perenang. Di sepanjang Pantai Barat Amerika Serikat, ledakan alga dari kelompok Pseudo-nitzschia juga telah meracuni ratusan lumba-lumba dan hewan laut lainnya. Racun dari alga bahkan bisa terbawa ke udara, menyebabkan gangguan pernapasan pada manusia.
Untuk mengelola risiko yang timbul dari ledakan alga, lembaga kesehatan lokal biasanya melakukan pengujian kualitas air secara rutin dan memberikan peringatan atau menutup pantai jika diperlukan. NOAA juga bekerja sama dengan pemerintah negara bagian dan mitra lokal untuk memberikan prakiraan tentang kemungkinan terjadinya ledakan alga berbahaya. Namun, proses pengujian ini membutuhkan waktu yang cukup lama, terutama ketika sampel air harus diambil secara manual.
Kini, satelit pengamat Bumi milik NASA digunakan sebagai alat bantu dalam memantau ledakan alga berbahaya. Michelle Gierach, seorang ilmuwan di Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, menjelaskan bahwa AI dikembangkan untuk membantu menentukan lokasi yang perlu menjadi fokus pengamatan. “Alat semacam ini dapat membantu kami mengetahui di mana dan kapan harus mengumpulkan sampel air ketika ledakan alga mulai terbentuk,” ujarnya.
Satelit tersebut mampu mendeteksi berbagai petunjuk yang menandai keberadaan ledakan alga. Sensor hiperspektral pada satelit Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem (PACE) milik NASA, misalnya, dapat mengidentifikasi komunitas alga berdasarkan ukuran, bentuk, dan pigmennya. Selain itu, instrumen seperti Tropospheric Monitoring Instrument (TROPOMI) dapat mendeteksi cahaya merah redup yang dipancarkan oleh spesies seperti Karenia brevis saat melakukan fotosintesis.
Meski teknologi ini semakin canggih, peneliti NASA masih menghadapi tantangan terkait jumlah data mentah yang tersedia. Mereka perlu memastikan apakah AI dapat membedakan antara perairan dalam dan garis pantai, serta mampu mengenali ledakan alga dari berbagai sumber data. Selain itu, AI juga harus mampu menangani data yang berasal dari satelit maupun sensor yang ditempatkan di dalam air.
Tim peneliti mengembangkan sistem self-supervised machine learning untuk mempelajari pola dari berbagai jenis data satelit dan membandingkannya dengan pengamatan lapangan. Pendekatan ini memungkinkan AI untuk mengenali hubungan antara berbagai sumber data tanpa memerlukan pelabelan data sebelumnya. Sistem ini dilatih menggunakan data satelit yang dikumpulkan pada 2018 dan 2019, sedangkan pengukuran lapangan dan laboratorium digunakan untuk memberikan konteks terhadap pola-pola yang dikenali sistem. Para ilmuwan kemudian mengevaluasi kinerja alat tersebut menggunakan data dari periode berikutnya di wilayah geografis yang sama.
Tinggalkan Balasan