Så kan AI bidra i kampen mot klimatförändringarna

Vi lever i en värld där klimatförändringarna redan är ett faktum.  

Polarisar smälter, havsnivån stiger och vi ser fler stormar, skyfall, extrema värmeböljor och torka. Konsekvenserna för naturen är allvarliga; tillgången till vatten minskar, ekosystemen i haven rubbas och den biologiska mångfalden minskar.  

Forskare världen över arbetar för att vända utvecklingen. Samtidigt ska de ta fram lösningar för att möta de utmaningar som redan är här – och de som väntar i framtiden. 

Ökad biologisk mångfald kan bidra till lösningen 

Olof Mogren är en av fem vetenskapligt ansvariga på Centrum för tillämpad AI på RISE. 

– Generellt kan man säga att AI är en samling tekniker vars största styrka är att lära sig se komplexa samband genom träning på stora datamängder. Det är en förmåga som passar perfekt i arbetet med klimatförändringarna. Genom att låta AI göra optimeringar, analyser, och till och med designer, kan det bli en del av verktygslådan som vi behöver för att tackla denna ödesfråga. 

Olof Mogren menar att den snabba utvecklingen på området ger bättre möjligheter för var dag som går. 

– I regel gäller att data ska samlas in så komplett som möjligt, och med så lite förvrängningar som möjligt, men i praktiken fungerar det inte alltid så. En av de roliga grejerna med modern AI-modellering är att det är väldigt flexibelt. Vi kan stoppa ihop olika slags moduler och olika källor av data som tillsammans blir till en enhet som ger bra resultat. 

Olof Mogrens forskargrupp jobbar mycket med klimatrelaterade frågor – bland annat med hur AI kan göra nytta för den biologiska mångfalden. 

– Minskad biologisk mångfald är ofta ett symtom på klimatförändringarna. Åtgärder som syftar till att förbättra det ena blir därför ofta positivt också för det andra, säger han och nämner två exempel: Återställande av våtmarker och så kallad återförvildning, där hela områden återställs till ursprungligt skick med minskad eller ingen mänsklig påverkan. 

AI ger snabb lägesbild av det biologiska tillståndet 

När det gäller biologisk mångfald använder sig Olof Mogrens grupp av vad man kallar avancerad AI-assisterad dataanalys. Detta för att kunna kvantifiera och spåra var arter befinner sig, hur de mår och beter sig. 

– Det gör vi bland annat med så kallad ljudlandskaps-analys. Det innebär att vi arbetar med ljudupptagningsboxar som spelar in vad som händer i omgivningen. Med hjälp av den AI vi utvecklar gör vi boxarna smarta, så att man kan dra slutsatser om vad som hörs. 

Idag, säger Olof Mogren, gör många biologer arbetet att analysera materialet manuellt eller halvautomatiskt, vilket är mycket tidskrävande. 

– Men med hjälp av AI kan vi snabbare och bättre identifiera vilka arter som hörs på en sådan inspelning. Det är annars ett tidskrävande jobb för en expert att lyssna igenom månader av inspelat material. 

Många av arterna som hörs på inspelningarna kan ses som markörer för den biologiska mångfalden.  

– Vi kan med hjälp av artificiell intelligens kvantifiera arterna i ett område. Genom det får vi en uppfattning om hur det biologiska systemet på platsen mår.  

Analyser skapar beslutsunderlag 

Utöver ljudanalys går det också att ta hjälp av AI för fjärranalyser av satellitdata. Särskilt användbart är det när forskare undersöker hur olika livsmiljöer förändras och vilka åtgärder som kan vidtas i det pågående skeende som brukar beskrivas som den sjätte massutrotningen.  

– Satellitbilder ger en översiktlig bild men idag kan de också vara ganska högupplösta. Med hjälp av avancerade algoritmer kan vi analysera vilka områden som passar för vilka arter.  

Alla dessa analyser kan användas som underlag för att fatta beslut kring vilka åtgärder som behövs. 

– Vi kan med hjälp av analyserna till exempel ta beslut om vilka områden som passar bäst för återförvildning. 

Analyserna kan också ligga till grund för hur man kan skapa nya eller återskapa våtmarker som har potential att binda kol och därmed bli en kolsänka. 

– Det är inte nödvändigtvis så att high-tech i form av AI kommer att vara det centrala i lösningar för klimatförändringarna. Däremot tror jag att vi kan använda high-tech för att boosta eller förbättra low-tech-lösningar av typen återförvildning eller återskapande av våtmark. 

Företag kan dra nytta av AI i sin strategi för miljö- och klimatarbete 

RISE samarbetar med flera aktörer i arbetet med AI-verktyg för klimatet. Bland dem finns SMHI, Sveriges Lantbruksuniversitet, Lunds universitet och Uppsala universitet, samt flera kommuner och länsstyrelser. Men Olof Mogren ser gärna att fler ansluter. 

– Kommuner och andra organisationer är välkomna, men också företag. De flesta företag skulle kunna dra nytta av den här typen av tekniker i sin strategi för miljö- och klimatarbete. Antingen för att kunna göra nytta eller för att anpassa sig till den lagstiftning som finns och som kommer.  

Olof Mogren tycker alla aktörer bör testa AI som ett sätt att få struktur i sin datainsamling på klimatområdet. 

– Genom att ta kontakt med oss på RISE kan man få hjälp att titta på data och diskutera fram vilka prediktiva kvaliteter som kan finnas i den och vilka typer av problem som den analyserade datan kan hjälpa till att lösa.