Cosa si nasconde sotto la superficie?

Una cosa mi ha davvero colpito leggendo questa ricerca: gli scienziati hanno finalmente mappato la presenza di alghe galleggianti in tutti gli oceani del pianeta — e quello che hanno scoperto è piuttosto preoccupante.

Utilizzando l'intelligenza artificiale per analizzare qualcosa come 1,2 milioni di immagini satellitari, i ricercatori dell'Università della Florida del Sud e della NOAA hanno rivelato che le fioriture di alghe si stanno espandendo in gran parte degli oceani mondiali. Non si tratta di qualche chiazza in più qua e là. I numeri sono significativi.

Secondo lo studio, le microalghe presenti sulla superficie oceanica sono cresciute di circa l'1% all'anno tra il 2003 e il 2022. Ma la cosa interessante è questa: le macroalghe (alghe marine e ammassi più grandi) si sono espanse a un tasso del 13,4% annuo in alcune regioni, in particolare nell'Atlantico tropicale e nel Pacifico occidentale.

Non è un errore di battitura. Un aumento del tredici percento all'anno è sostanziale.

Perché il 2008 è stato un punto di svolta

Qui la faccenda si fa davvero affascinante. Prima del 2008, le fioriture di alghe su larga scala erano relativamente rare al di fuori del Mar dei Sargassi. Ma a partire dal 2008-2010, le cose sono cambiate drasticamente.

La prima grande fioritura di alghe verdi (nello specifico Ulva) è apparsa nel Mar Giallo nel 2008. Qualche anno dopo, nel 2011, un'enorme fioritura di sargasso si è sviluppata nell'Atlantico tropicale. Poi un'altra fioritura importante ha colpito il Mare della Cina Orientale nel 2012.

Il professor Chuanmin Hu, uno degli autori senior dello studio, ha commentato così: "A livello globale, sembra che stiamo assistendo a un cambiamento di regime, da un oceano povero di macroalghe a un oceano ricco di macroalghe."

È una dichiarazione piuttosto importante. Stiamo essenzialmente guardando un cambiamento fondamentale nel funzionamento dei nostri oceani.

Come ha fatto l'IA a fare questa scoperta?

Ecco la parte interessante di questa ricerca: letteralmente non sarebbe stata possibile senza l'intelligenza artificiale e il calcolo ad alte prestazioni.

Il team ha addestrato un modello di deep learning per riconoscere sottili segnali visivi delle alghe galleggianti sulla superficie dell'oceano. Il problema? Queste caratteristiche delle alghe spesso si estendono attraverso molti pixel ma rappresentano meno dell'1% di ogni singolo pixel. È come cercare un ago in un pagliaio enorme.

Addestrare il modello ha richiesto milioni di feature delle immagini e diversi mesi di elaborazione. La struttura di calcolo ad alte prestazioni dell'USF ha permesso di processare più serie di immagini satellitari simultaneamente, ma anche con quella potenza, l'analisi completa ha comunque richiesto mesi.

"Questo lavoro è impossibile senza la struttura di calcolo ad alte prestazioni o le collaborazioni a lungo termine tra NOAA e USF," ha detto Lin Qi, primo autore dello studio.

È una buona o una cattiva notizia?

Onestamente? È complicato — e proprio per questo l'argomento è così affascinante.

Dal lato positivo, le alghe galleggianti possono creare habitat importanti e aree di nursery per le specie marine. In alto mare, questi ammassi possono supportare la pesca e fornire rifugio a diversi organismi marini. Alcuni tipi di alghe sono inoltre importanti per la sequestrazione del carbonio.

Dal lato negativo, quando grandi quantità di alghe raggiungono le zone costiere, le cose vanno male in fretta. Mentre le alghe si degradano, possono:

• Danneggiare gli ambienti marini e soffocare le barriere coralline
• Minacciare la salute umana e animale (alcune alghe producono tossine)
• scoraggiare il turismo e le attività ricreative
• Creare perdite economiche significative per le comunità costiere

Gli impatti economici da soli potrebbero essere sostanziali. Immaginate spiagge coperte di alghe in decomposizione — non esattamente la meta vacanziera che chiunque ha in mente.

Cosa sta guidando questo cambiamento?

I ricercatori indicano diversi fattori potenziali:

• Il riscaldamento delle temperature oceaniche — acque più calde possono favorire la crescita delle alghe
• Il deflusso di nutrienti dall'agricoltura e dalle aree urbane — più nutrienti significano più alghe
• I cambiamenti nelle correnti oceaniche — alterano dove le alghe vengono distribuite
• La variabilità climatica — spostamenti nei pattern meteorologici che influenzano la disponibilità di nutrienti

Le cause variano probabilmente da regione a regione, il che significa che non esiste una soluzione unica.

Cosa succede dopo?

Il team prevede di continuare la ricerca, analizzando più a fondo i dati satellitari per capire meglio perché queste espansioni stanno avvenendo e dove potrebbero portare.

Come qualcuno che passa molto tempo a riflettere sulla salute del nostro pianeta, questa ricerca mi sembra sia preoccupante che stranamente speranzosa. Preoccupante perché i cambiamenti rapidi negli ecosistemi marini raramente accadono senza conseguenze. Speranzosa perché strumenti come l'IA e il monitoraggio satellitare ci danno la possibilità di vedere effettivamente questi cambiamenti accadere quasi in tempo reale.

Non possiamo affrontare ciò che non possiamo misurare, giusto?

La domanda adesso è se useremo questa conoscenza con saggezza. Capire che i nostri oceani si stanno spostando verso un stato "ricco di macroalghe" ci offre un'opportunità — e onestamente, una responsabilità — di capire cosa questo significhi per la vita marina, le comunità costiere e, alla fine, per tutti noi che dipendiamo da oceani sani.

Terrò d'occhio questa storia. Faresti bene a fare lo stesso.

Fonte: ScienceDaily