Искусственный интеллект обнаружил глобальный взрыв цветения водорослей в Мировом океане
Искусственный интеллект помог учёным впервые составить глобальную картину распространения плавающих водорослей. Оказалось, что цветение водорослей стремительно расширяются по всему Мировому океану. Исследователи связывают это с изменениями температуры воды, течений и уровня питательных веществ. Последствия могут быть серьёзными: от разрушения морских экосистем до ущерба туризму и здоровью людей [1].
Искусственный интеллект против 1,2 миллиона снимков
Команда учёных из Университета Южной Флориды и NOAA проанализировала 1,2 миллиона спутниковых изображений. Обработать такой объём данных вручную невозможно. Поэтому исследователи обучили нейросеть распознавать водоросли на поверхности океана. Алгоритм искал едва заметные сигналы, которые часто занимают менее 1% пикселя на снимке. Обучение заняло несколько месяцев и потребовало мощностей суперкомпьютера [2].
«Хотя региональные исследования уже публиковались, наша работа даёт первую глобальную картину плавающих водорослей — как макроскопических, так и микроскопических», — говорит Чуаньмин Ху, профессор океанографии из USF [3]. Обработка всех данных заняла несколько месяцев даже на мощных вычислительных системах [4].
Что происходит с водорослями по всему миру
Исследование охватило период с 2003 по 2022 год. Микроскопические водоросли на поверхности океана увеличивались на 1% в год. Это скромный, но статистически значимый рост. Однако макроскопические водоросли (например, саргассум и ульва) растут гораздо быстрее. В тропической Атлантике и западной части Тихого океана их площадь увеличивалась на 13,4% в год. Резкий скачок биомассы начался после 2008 года. В сумме площадь цветения микроскопических водорослей достигла 43,8 миллиона квадратных километров [5].
Учёные выделили несколько ключевых моментов:
- 2008 год — первое крупное цветение ульвы в Жёлтом море.
- 2011 год — масштабный bloom саргассума в тропической Атлантике.
- 2012 год — ещё одно крупное цветение в Восточно-Китайском море.
«До 2008 года не было зафиксировано крупных цветений макроскопических водорослей, кроме саргассума в Саргассовом море, — отмечает Ху. — Похоже, мы наблюдаем глобальный сдвиг от океана, бедного макроводорослями, к океану, богатому ими» [6].
Почему водоросли разрастаются
Точные причины пока неясны. Исследователи связывают рост цветение водорослей с несколькими факторами. С одной стороны, это деятельность человека — сельскохозяйственные стоки, богатые азотом и фосфором, попадают в океан и удобряют водоросли. С другой стороны, изменение климата нагревает воду и меняет течения, создавая благоприятные условия для роста [7].
Вероятно, в разных регионах действуют разные механизмы. Глобальная картина показывает, что океан «переключается» в новое состояние. Рост водорослей уже не локальное явление, а общемировой тренд [6].
Двойное влияние на экосистемы и экономику
В открытом океане плавающие водоросли полезны. Они создают среду обитания для рыб и других морских обитателей, служат питомниками для молоди. Но когда огромные массы водорослей достигают побережья, начинаются проблемы. Гниющие водоросли выделяют сероводород и аммиак, отравляя воздух и воду. Они уничтожают коралловые рифы, морские травы и местные экосистемы. Страдают туристические пляжи, рыболовство и аквакультура. Ежегодный экономический ущерб от таких цветений исчисляется миллиардами долларов [2].
Некоторые виды саргассума выделяют токсичные вещества, которые раздражают кожу и дыхательные пути. В 2018 году на Карибских островах цветение водорослей привело к чрезвычайной ситуации в сфере здравоохранения [4].
Глобальный мониторинг
Исследователи уже планируют следующий этап. Они want использовать новые спутниковые данные и углубить понимание причин расширения цветение водорослей. «Мы собираемся изучить больше спутниковых данных и искать лучшее понимание этого расширения», — говорит Линь Ци, ведущий автор исследования [8].
Созданная модель машинного обучения — мощный инструмент для мониторинга океана в реальном времени. В будущем она сможет предсказывать появление опасных водорослей и помогать спасать побережья. Искусственный интеллект даёт учёным «глаза», способные видеть весь океан сразу. И то, что они видят, требует внимания [2].
Читайте также:
Глубокая угроза: океан переживает одновременные и опасные изменения
ИИ в науке. Новая эра научных открытий
Список источников
- Global floating algae blooms are expanding – Nature Communications, 2025
- AI reveals a massive algae boom across the world’s oceans – ScienceDaily, 2026
- Artificial intelligence reveals expansion of global algae blooms, experts warn of changes in marine ecosystems – NewsBreak, 2026
- Massive algae boom sweeping world’s oceans revealed by artificial intelligence – Phys.org, 2026
- USF researchers use AI to unveil global algae bloom surge – University of South Florida, 2026
- AI reveals massive algae boom across world’s oceans – Earth.com, 2026
- AI reveals massive algae boom across the world’s oceans – EurekAlert!, 2026
- Sargassum seaweed blooms are spreading, study says – The Economist, 2026
