Artykuł ten został opublikowany we współpracy z Horizon, unijnym magazynem poświęconym badaniom i innowacjom.
Zapytany, dlaczego Jean-Olivier Irisson, naukowiec z Sorbonne Université w Paryżu, zdecydował się poświęcić swoje życie badaniu mikroskopijnych stworzeń w morzu, jego odpowiedź była prosta: „Są piękne”.
Piękno może nie być pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl, gdy myślimy o planktonie – organizmach dryfujących w wodzie i występujących w niezwykłej różnorodności kształtów i rozmiarów.
Ale zdjęcia zespołu Irissona opowiadają inną historię. Ukazane w efektownych błękitach i pomarańczach, a także w czerni i bieli, ukazują nieznany i dziwnie piękny świat.
„Ten posłużył za model głowy stworzenia z serii filmów Obcy” – powiedziała Irisson, wskazując na jeden szczególnie niezwykły okaz.
Plankton jest nie tylko fascynujący do oglądania. Mają fundamentalne znaczenie dla ekosystemów morskich i odgrywają kluczową rolę w regulowaniu klimatu Ziemi, pomagając w usuwaniu dwutlenku węgla z atmosfery.
„Połowa fotosyntezy na świecie odbywa się przy udziale planktonu” – stwierdziła Irisson. „Tworzą również podstawę łańcucha pokarmowego na morzu. Bez nich nie byłoby ryb”.
Jednak badanie planktonu jest żmudną pracą. Naukowcy pobierają próbki wody i badają je pod mikroskopami. Mogą zawierać ogromną liczbę organizmów, które należy zidentyfikować i sklasyfikować – co jest powolnym i wymagającym zadaniem, gdy wykonuje się je ręcznie.
Sztuczna inteligencja pomaga teraz przyspieszyć działanie.
„Korzystamy już z oprogramowania do przechwytywania i przetwarzania obrazów w celu identyfikacji każdego organizmu” – powiedziała Irisson. „W jednym zbiorze danych mamy 2,2 miliona obrazów poszczególnych organizmów. Nie da się tego sklasyfikować ręcznie. Dzięki sztucznej inteligencji możemy to jednak zrobić bardzo szybko. Otwiera to nowe możliwości w naszych badaniach.”
Tonąc w danych
Irisson nie jest osamotniona w obliczu tego problemu. Podwodne kamery i czujniki środowiskowe oznaczają, że nowoczesny monitoring oceanów, rzek i jezior generuje obecnie znacznie więcej danych, niż naukowcy są w stanie realistycznie przeanalizować ręcznie.
„
Szybsze i tańsze monitorowanie oznacza, że problemy takie jak zanik planktonu, gromadzenie się śmieci, wycieki ropy i degradacja koralowców można wykryć wcześniej i podjąć odpowiednie działania.Gergely Sipos, iMagine
Zrozumienie tego zalewu informacji było celem iMagine, finansowanej przez UE współpracy badawczej pomiędzy naukowcami zajmującymi się tematyką wodną a ekspertami cyfrowymi z 11 krajów europejskich.
W ramach projektu realizowanego od 2022 do 2025 r. opracowano narzędzia sztucznej inteligencji, które pomogą naukowcom przetwarzać i analizować duże ilości danych wodnych szybciej i na znacznie większą skalę.
Koordynatorem działań był Gergely Sipos, ekspert w dziedzinie obliczeń badawczych i infrastruktury cyfrowej w Fundacji EGI, organizacji non-profit, która zapewnia badaczom w całej Europie dostęp do usług informatycznych, danych i innych usług cyfrowych.
„Chodzi o stan oceanów, rzek i jezior, od których ludzie zależą w zakresie żywności, klimatu, turystyki i wody pitnej” – stwierdził Sipos. „Szybsze i tańsze monitorowanie oznacza, że problemy takie jak zanik planktonu, gromadzenie się śmieci, wycieki ropy i degradacja koralowców można wykryć wcześniej i podjąć odpowiednie działania”.
Szum na sztuczną inteligencję?
Ale czy to wszystko naprawdę wymaga sztucznej inteligencji? W obliczu dużego zainteresowania tą technologią jej możliwości mogą być czasem przeceniane. Jednak dla Irissona korzyści z jego rodzaju badań są oczywiste.
„Gdybyśmy nie mieli sztucznej inteligencji, potrzebowalibyśmy kogoś, kto usiadłby przed próbką i wszystko zliczył” – powiedział. „To, co kiedyś zajmowało miesiące, a nawet lata, teraz zajmuje kilka dni lub tygodni”.
Sztuczna inteligencja może również pomóc naukowcom w wykorzystaniu ogromnych zasobów danych, które wcześniej były zbyt czasochłonne, aby je w pełni przeanalizować.
„Niektóre podwodne czujniki obserwują, co dzieje się w naszym oceanie od lat, a nawet dziesięcioleci” – powiedział Sipos. „Gumują miliony punktów danych i obrazów. Bez sztucznej inteligencji niemożliwa byłaby skuteczna analiza wszystkich tych informacji. Sztuczna inteligencja otwiera nowe rodzaje badań. „
Śmieci i rafy
W 11 zaangażowanych krajach badacze zastosowali to samo podstawowe podejście, aby stawić czoła bardzo różnym wyzwaniom związanym z ochroną środowiska wodnego. Na przykład w Austrii opracowane oprogramowanie sztucznej inteligencji wykorzystano do wykrywania pływających śmieci w jeziorach i rzekach.
„W ten sposób możemy rozpoznać skalę zanieczyszczenia i rodzaj śmieci w naszych drogach wodnych” – powiedział Sipos. „Pomoże to rządom w organizowaniu działań porządkowych”.
W innym miejscu badacze pracowali z podwodnymi kamerami rozmieszczonymi w różnych lokalizacjach w Europie, gdzie sztuczna inteligencja może przeglądać obrazy z lat, identyfikować ryby i rozróżniać gatunki.
„Możemy stworzyć analizę statystyczną, która śledzi zmiany w gatunkach” – powiedział Sipos. „W ten sposób możemy zobaczyć, jak zmieniają się ekosystemy i jaki jest wpływ takich czynników jak zmiana klimatu. Pomaga nam to również przyjrzeć się wysiłkom na rzecz odbudowy. Możemy śledzić, jak na przykład tworzenie sztucznych raf wpływa na różnorodność biologiczną.”
Nowy sposób obserwacji naszych wód
Chociaż projekt iMagine zakończył się w 2025 r., narzędzia i dane opracowane przez badaczy zostały udostępnione innym naukowcom do wykorzystania i dostosowania do własnej pracy.
Obejmuje to zbiory danych wykorzystywane do uczenia modeli sztucznej inteligencji do rozpoznawania wszystkiego, od gatunków ryb po pływające śmieci. Udostępnienie ich oznacza, że inni badacze mogą opierać się na tym, czego się już nauczyli, zamiast zaczynać od zera.
„Każdy może uzyskać dostęp do naszej pracy” – powiedział Sipos. „Nadal wspieramy naukowców. Oferujemy materiały szkoleniowe, a w razie potrzeby nawet uczestniczymy w rozmowach wideo.”
„
Sztuczna inteligencja zaczyna zastępować ugruntowane analizy statystyczne. Nauka musi dostosować się do tego nowego sposobu pracy.Jean-Olivier Irisson, iMagine
Ideą europejskich infrastruktur badawczych jest ten rodzaj współdzielonego dostępu: zamiast konieczności opracowywania przez każdy zespół badawczy od podstaw kosztownych specjalistycznych zasobów, naukowcy mogą korzystać z zaawansowanych narzędzi, danych i wiedzy specjalistycznej opracowanych i udostępnianych w całej Europie.
Szybsze monitorowanie ekosystemów wodnych i na znacznie większą skalę mogłoby również wesprzeć szersze europejskie wysiłki na rzecz przywrócenia dobrego stanu oceanów i dróg wodnych.
Jednym z przykładów jest misja UE: Odbudowa naszych oceanów i wód, której celem jest ochrona ekosystemów morskich i słodkowodnych, ograniczenie zanieczyszczeń i wsparcie zrównoważonej niebieskiej gospodarki do 2030 r. Lepsze monitorowanie wpłynie również na rosnący cyfrowy obraz oceanów w Europie, w tym europejskiego cyfrowego bliźniaka oceanu. Powinno to pomóc badaczom i decydentom w zrozumieniu zmian środowiskowych i szybszym reagowaniu na nie.
Nowa unijna inicjatywa OceanEye, rozpoczęta w czerwcu 2026 r., ma na celu stworzenie znacznie wyraźniejszego obrazu europejskich mórz, rzek i jezior w czasie rzeczywistym poprzez połączenie danych z satelitów, czujników podwodnych i badań naukowych. Narzędzia sztucznej inteligencji, takie jak te opracowane w ramach iMagine, mogą pomóc w przekształceniu rosnącego strumienia obrazów i obserwacji w praktyczną wiedzę.
Zdaniem Irissona sztuczna inteligencja już zmienia sposób, w jaki robią to naukowcy zajmujący się zagadnieniami wodnymi. W miarę jak badacze uzyskują dostęp do informacji, których analiza wcześniej zajmowała miesiące lub lata, można zadać nowe pytania dotyczące już zgromadzonych danych.
„Pierwsze prace, w których wykorzystuje się sztuczną inteligencję do analizy danych, a także ich przetwarzania, pojawiły się niedawno” – powiedział. „Sztuczna inteligencja zaczyna zastępować ugruntowane analizy statystyczne. Nauka musi dostosować się do tego nowego sposobu pracy.”
Badania opisane w tym artykule zostały sfinansowane w ramach unijnego programu Horyzont. Poglądy rozmówców niekoniecznie odzwierciedlają stanowisko Komisji Europejskiej. Jeśli spodobał Ci się ten artykuł, rozważ udostępnienie go w mediach społecznościowych.
Artykuł ten został pierwotnie opublikowany w Horizon, unijnym magazynie poświęconym badaniom i innowacjom
