Dùng trí tuệ nhân tạo để đếm cây, đo “sức khỏe” hành tinh

Cây cối rất quan trọng đối với sự tồn tại lâu dài của con người vì chúng hấp thụ và lưu trữ khí thải carbon dioxide gây ra sự nóng lên toàn cầu. Nhưng chúng ta vẫn không thể nắm rõ số liệu cây xanh trên Trái đất do vấn đề chiến tranh hoặc địa lý. Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã có nhiều công cụ phức tạp hơn để theo dõi số lượng cây xanh trên thế giới, từ đó hiểu rõ hơn về “sức khỏe” của hành tinh.

Dạy cho máy đếm cây

Khi một nhóm các nhà khoa học quốc tế bắt đầu đếm từng cây trên vùng hoang mạc rộng lớn ở Tây Phi bằng cách sử dụng trí tuệ nhân tạo, hình ảnh vệ tinh và một trong những siêu máy tính mạnh nhất thế giới, kỳ vọng của họ rất khiêm tốn. Nhưng theo chia sẻ của ông Martin Brandt, giáo sư địa lý tại Đại học Copenhagen, Đan Mạch, điều ngạc nhiên lớn nhất là vùng đất Sahara mà các nhà nghiên cứu không mong có thể tìm thấy nhiều cây lại thực sự có đến vài trăm triệu cây.

Nhờ công cụ đo đếm mới, giới khoa học ngày càng có được con số chính xác về lượng cây cối đang tồn tại trên hành tinh.

Hình ảnh vệ tinh đã trở thành công cụ đếm số cây lớn nhất thế giới, nhưng tại các khu vực rộng lớn với cây cối rải rác thì việc thống kê dễ bị bỏ sót. Dù vậy, các nhà khoa học đã sử dụng một trong những siêu máy tính mạnh nhất trên thế giới tại Đại học Illinois cùng trí tuệ nhân tạo để lần đầu tiên có thể đếm từng cây từ không gian. Họ đánh dấu thủ công gần 90.000 ở nhiều loại địa hình khác nhau, giúp máy tính có thể “học” về hình dạng và bóng đổ để chỉ ra sự hiện diện của cây cối. Đáng mừng là tính theo phương pháp mới, số lượng cây trên toàn cầu vào năm 2015 khoảng 3 nghìn tỷ. Đây là mức tăng đáng kể so với ước tính trước đó là 400 tỷ cây vào năm 2009, chỉ dựa trên hình ảnh vệ tinh.

Nghiên cứu của Giáo sư địa lý tại Đại học Copenhagen Martin Brandt và các đồng nghiệp ở Tây Phi hứa hẹn rằng, chúng ta có thể có số liệu chính xác hơn trong tương lai. Nếu có thể lập bản đồ số lượng cây, con người cũng có thể lập bản đồ lượng carbon mà chúng lưu trữ, từ đó hiểu thêm tác động của cây xanh với “sức khỏe” của hành tinh. “Hầu hết các bản đồ đều hiển thị những khu vực này trống rỗng. Nhưng thực tế, cây cối vẫn tồn tại và vẫn góp vai trò làm giảm thiểu suy thoái, biến đổi khí hậu và nghèo đói”.

Trợ giúp mặt trận chống phá rừng

Viện Tài nguyên Thế giới hàng năm đã đưa ra cảnh báo về việc giảm quy mô rừng ở các vùng nhiệt đới. Đơn cử như trường hợp Campuchia, nhu cầu lốp cao su cho ngành công nghiệp ô tô ngày càng lớn mạnh nên rừng bị phá ồ ạt để trồng mới cao su, loại cây công nghiệp phát triển tốt ở vùng nhiệt đới. Một ví dụ khác là Ghana, đất nước có tốc độ phá rừng nguyên sinh tăng 60% trong giai đoạn 2017-2018, cao nhất ở vùng nhiệt đới. Tuy nhiên, có một khó khăn của Viện Tài nguyên Thế giới là hình ảnh. Nếu các vệ tinh dễ dàng hiển thị vùng rừng bị chặt phá thì hình ảnh những nơi tái trồng rừng không rõ ràng. Giáo sư Brandt hy vọng công nghệ có độ phân giải cao hơn do vệ tinh thương mại cung cấp sẽ được phổ biến rộng rãi trong những năm tới, giúp thu hẹp khoảng cách này.

Cũng theo dõi và cảnh báo nạn phá rừng là Canopy, một tổ chức môi trường phi lợi nhuận, được thành lập vào năm 1999. Giám đốc điều hành Canopy hiện nay là Nicole Rycroft cho biết, họ nhắm vào chuỗi cung ứng sản xuất vì mặt logic, con người ta không cần phải chặt những cây cổ thụ 100 năm tuổi để làm hộp bánh pizza, áo phông hay khai thác cây có cộng đồng bản địa sinh sống. Canopy đã thu thập dữ liệu thô và hình ảnh vệ tinh thành một công cụ tương tác có tên ForestMapper để giúp các công ty chuyển sang chuỗi cung ứng bền vững. Họ có thể quét bản đồ, trong đó có thông tin về mật độ carbon của rừng, các loài có nguy cơ tuyệt chủng, tình trạng mất cây cho đến nay và nạn phá rừng dự kiến trong thập kỷ tới. Ông Rycroft nói: “Chúng tôi đứng về khía cạnh khoa học ứng dụng, giúp cho việc sử dụng dữ liệu dễ dàng hơn”.

Ngoài việc làm nổi bật các chuỗi cung ứng rủi ro, Canopy còn giúp các nhà sản xuất tìm ra các nguồn bền vững hơn. “Chúng tôi hợp tác với khoảng 320 thương hiệu thời trang, trong đó có cả H&M, Zara và Uniqlo, thậm chí cả những nhà thiết kế có tiếng như Stella McCartney để họ cam kết và lấy động lực phát triển bền vững”, ông Nicole Rycroft nói. Ông nhớ lại cách đây 7 năm, rất ít người trong ngành biết rằng: “200 triệu cây biến mất để phục vụ cho ngành sản xuất vải sợi tổng hợp mỗi năm”. Hiện giờ, chỉ còn 48% chuỗi cung ứng xuất phát từ các khu rừng có hàm lượng carbon cao và tính đa dạng sinh học cao nhưng điều đó cho thấy, trong một khoảng thời gian tương đối ngắn, chuỗi cung ứng toàn cầu bắt đầu có chuyển đổi cơ bản.

Theo Canopy, các điểm nóng trên bản đồ hiện nay trong khu vực Đông Nam Á là Indonesia, Việt Nam, Lào và ở châu Mỹ là Brazil. Phối hợp với các tổ chức phi Chính phủ và các nhà hoạt động địa phương, Canopy đi sâu vào chi tiết khu vực. Ví dụ, họ chỉ ra rằng một số đồn điền bạch đàn ở Indonesia đang phát triển trên vùng đất than bùn carbon cao cần được phục hồi.