O sztucznej inteligencji głośno jest ostatnio głównie dlatego, że potrafi już pisać wypracowania za uczniów czy tworzyć obrazy. Jednak takie narzędzia są wykorzystywane nie tylko do zabawy, ale też do rozwiązywania jak najbardziej poważnych problemów.
Najnowsze zastosowanie AI znalazło w prognozowaniu zmian klimatu - i wyniki nie są dla nas optymistyczne. Według sztucznej inteligencji jesteśmy już bardzo blisko przekroczenia progu ocieplenia Ziemi o 1,5 stopnia Celsjusza - uznawanego za umiarkowanie bezpieczny. Możemy osiągnąć ten poziom ocieplenia już za około 10 lat. Ogromny wysiłek będzie potrzebny, by zatrzymać ocieplenie poniżej 2 stopni.
Te wnioski pochodzą z nowego badania, które przeprowadzili naukowcy z dwóch amerykańskich uczelni. Wykorzystana przez nich sztuczna inteligencja miała za zadanie przewidzieć, kiedy przekroczony zostanie próg 1,5 stopnia ocieplenia (dotychczas podgrzaliśmy atmosferę Ziemi o ok. 1,1-1,2 stopnia Celsjusza). Rezultat? Według AI do tego momentu zostało nam już tylko około 10 lat. Nastąpi to w latach 30., najprawdopodobniej między 2033 a 2035 rokiem.
Stosując zupełnie nowe podejście, które opiera się na obecnym stanie systemu klimatycznego w celu przewidzenia przyszłości, potwierdzamy, że świat znajduje się na krawędzi przekroczenia progu 1,5 C
- powiedział klimatolog z Uniwersytetu Stanforda Noah Diffenbaugh, główny autor badania.
Co więcej, jak opisano na stronie Uniwersytetu Stanforda, sztuczna inteligencja przewiduje, że o ile nie zetniemy emisji gazów cieplarnianych w szybkim tempie, to przekroczymy nawet wyższy próg 2 stopni ocieplenia. Dalsze wysokie emisje w najbliższych dziesięcioleciach i osiągnięcie neutralności klimatycznej później sprawiłoby, że już w połowie stulecia ocieplenie przekroczyłoby 2 stopnie Celsjusza - z katastrofalnymi skutkami. To wyniki o wiele bardziej pesymistyczne niż te z dotychczasowych badań.
Wszystko (jeszcze) zależy od nas
W publikacji na stronie uczelni podkreślono, że wciąż możliwe jest uniknięcie najgorszych skutków zmiany klimatu, jeśli uda się błyskawicznie ograniczyć ilość dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych, które wydzielamy do atmosfery.
Zwrócił na to uwagę także prof. Michael E. Mann, słynny klimatolog, który był redaktorem publikacji. Podkreślił on, że badanie było "rygorystycznie" ocenione, jednak niekonieczne oznacza to, że on zgadza się z jego wynikami.
Jak podkreślił, zatrzymanie ocieplenia zależy zarówno od fizyki (czyli tego, ile CO2 wywoła jaki poziom wzrostu temperatury), jak i polityki (czyli decyzji o tym, jak szybko odejdziemy od ropy, węgla i gazu). "Fizycznie jest wciąż możliwe obniżenie emisji gazów cieplarnianych tak, by było prawdopodobne zatrzymanie ocieplenia na poziomie 1,5 stopnia" - napisał. To zależy jednak od działań i decyzji politycznych: tempa zamiany paliw kopalnych na zieloną energię i ograniczania innych źródeł emisji.
Sztuczna inteligencja "uczyła się" modeli klimatycznych
Większość prognoz wzrostu temperatury opiera się na matematycznych modelach, uwzględniających różne aspekty działania klimatu Ziemi. Taki model może pokazać, o ile wzrośnie temperatura Ziemi, kiedy zmienimy dany czynnik - np. podwoimy ilość dwutlenku węgla. W tym badaniu wykorzystano nie pojedynczy model, a sztuczną inteligencję oparto o sieć neuronową.
Sieć neuronowa to w uproszczeniu oprogramowanie i/lub sprzęt, który jest wzorowany na działaniu neuronów mózgu. Gdy dostarczamy do takiej sieci dane, tak "uczy się" i wykonuje coraz lepiej dane zadanie. Na przykład dostarczając obrazów, oparta na takiej sieci sztuczna inteligencja uczy się rozpoznawania twarzy.
Użyta w tym badaniu sieć dostała od naukowców materiał treningowy w postaci różnych, szeroko wykorzystywanych modeli klimatycznych oraz rzeczywistych danych o temperaturze Ziemi. Kiedy "nauczyła się" wzorów z tych modeli, badacze mogli zapytać sztucznej inteligencji, za ile lat osiągnięty zostanie dany poziom temperatury.
Żeby sprawdzić poprawność działania modelu, naukowcy poprosili go o przewodzenie poziomu wzrostu temperatury - ok. 1,1 stopnia Celsjusza. I sieć - prawidłowo - oceniła, że taki poziom zostanie osiągnięty w 2022 roku (z możliwym zakresem 2017-2027).
- To był prawdziwy papierek lakmusowy: sprawdzić, czy sztuczna inteligencja prawidłowo przewidzi ocieplenie, które już nastąpiło - powiedział Diffenbaugh. Naukowiec zaznaczył, że zespół był sceptyczny co do opracowywanej metody - aż zobaczyli wyniki. - Taka dokładność wyników zwiększa moje przekonanie co do trafności prognoz na przyszłość - dodał.
Dlaczego 0,5 stopnia ma znaczenie
Choć naukowcy mówią o progach 1,5 i 2 stopnia Celsjusza, to jednocześnie podkreślają, że każdy ułamek stopnia mniej jest wart wysiłku, bo oznacza ograniczenie negatywnych skutków zmian klimatu. Z drugiej strony każde 0,1°C - szczególnie powyżej pułapu 1,5°C - zwiększa ryzyko przekroczenia tzw. punktów krytycznych, co miałoby katastrofalne konsekwencje.
Poza rosnącą groźbą przekroczenia punktów krytycznych (jak samoistnie wymieranie puszczy amazońskiej czy topnienie lodowców), każdy ułamek stopnia ocieplenia więcej oznacza silniejsze skutki zmiany klimatu: bardziej intensywne susze, silniejsze huragany, więcej fal upałów. Choć różnica może wydawać się niewielka, to 0,5 stopnia ma wielkie konsekwencje.
Na przykład przy poziomie 1,5 stopnia wymieraniem dotkniętych będzie 70-90 proc. raf koralowych, a przy 2 stopniach - 99 proc. To znaczy, że przekraczając ten próg, możemy doprowadzić koralowce na skraj wyginięcia. Zagrożonych będzie dwa razy więcej roślin i trzy razy więcej owadów. 2,5 raza więcej ludzi będzie narażonych na ekstremalne upały.
Prof. Mann w swoim komentarzu podkreślił też, że poziom 1,5 stopnia nie jest jak "klif" - nie jest tak, że 1,49 stopnia ocieplenia to jeszcze bezpieczny próg, a 1,51 już nie. "Skutki zmian klimatu zwiększają się z każdym ułamkiem stopnia. Zatrzymanie ocieplenia na poziomie 1,6 stopnia jest dużo lepsze, niż pozwolenie, by temperatura wzrosła o 2 stopnie" - napisał.
