นักวิจัยจาก HKUST พัฒนาโมเดล AI เพื่อช่วยลดการปล่อยแอมโมเนียมจากพื้นที่เกษตรทั่วโลกได้ร้อยละ 38

(SeaPRwire) –   มีส่วนช่วยในเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนของสหประชาชาติ

HONG KONG, 1 กุมภาพันธ์ 2024 ทีมวิจัยนานาชาติที่นำโดย Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) ได้บรรลุความก้าวหน้าอย่างสำคัญในการพัฒนารูปแบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่สามารถช่วยลดการปล่อยแอมโมเนีย (NH3) ทั่วโลกจากพื้นที่เพาะปลูกได้ถึง 38%

การใช้พลังแห่งการเรียนรู้ของเครื่องจักร การศึกษาครั้งสำคัญนี้ไม่ได้ค้นพบเพียงว่าการปล่อย NH3 ทั่วโลกจากพื้นที่เพาะปลูกต่ำกว่าที่เคยประมาณการไว้เท่านั้น แต่ยังแสดงวิธีที่การจัดการปุ๋ยจะช่วยลดการปล่อยได้อย่างมีประสิทธิภาพประมาณ 38% โดยไม่กระทบต่อการใช้ปุ๋ยไนโตรเจนโดยรวมอีกด้วย ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าสำหรับผู้กำหนดนโยบายทั่วโลกเพื่อจัดการกับเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนของสหประชาชาติที่เกี่ยวข้องกับการขจัดความยากจน ความมั่นคงทางอาหาร และเกษตรกรรมที่ยั่งยืน

การปล่อย NH3 จากกระบวนการทางการเกษตรและอุตสาหกรรมต่างๆ อาจทำให้เกิดมลพิษทางอากาศและน้ำ ทำลายระบบนิเวศและเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ แม้ว่า NH3 เองจะไม่ใช่ก๊าซเรือนกระจก แต่อาจเกิดปฏิกิริยาในดินและชั้นบรรยากาศ แล้วก่อตัวเป็นสารประกอบ เช่น ไนตรัสออกไซด์ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพก่อภาวะโลกร้อน

โดยเฉพาะการผลิตพืชผลหลักสามอย่าง ได้แก่ ข้าวสาลี และข้าวโพด คิดเป็นมากกว่าครึ่งหนึ่งของการปล่อย NH3 ทั่วโลกในพื้นที่เพาะปลูก เมื่อความต้องการอาหารเพิ่มขึ้นท่ามกลางการเติบโตของประชากรโลก จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องค้นหาวิธีลดการปล่อยเหล่านี้เพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน อย่างไรก็ตามการขาดข้อมูลที่แม่นยำในระดับโลกทำให้แต่ละประเทศยากที่จะใช้วิธีการลดการปล่อยที่มีประสิทธิภาพตามเงื่อนไขเฉพาะของตนได้

เพื่อรับมือกับความท้าทายนี้ ทีมวิจัยนำโดยศาสตราจารย์ Jimmy FUNG Chi-Hung ประธานภาควิชาสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืนของ HKUST ใน Academy of Interdisciplinary Studies และภาควิชาคณิตศาสตร์ และศาสตราจารย์ ZHENG Yi จาก School of Environmental Science and Engineering ที่ Southern University of Science and Technology (SUSTech) รวบรวมและจัดทำชุดข้อมูลโดยอ้างอิงจากข้อมูลการสังเกตภาคสนามของอัตราการปล่อย NH3 ตั้งแต่ปี 1985 ถึง 2022

จากนั้นจึงได้ฝึกรูปแบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ AI เพื่อประมาณการการปล่อย NH3 ทั่วโลกโดยใช้ชุดข้อมูลดังกล่าว โดยพิจารณาปัจจัยทางภูมิศาสตร์ต่างๆ เช่น ภูมิอากาศ ลักษณะของดิน ประเภทพืชผล น้ำชลประทาน ปุ๋ย และวิธีการไถพรวน รูปแบบนี้สามารถสร้างแผนการจัดการปุ๋ยที่กำหนดเองสำหรับแต่ละภูมิภาคได้ เช่น ใน เอเชีย พื้นที่เพาะปลูกข้าวสาลีประมาณ 76% เหมาะสำหรับการใช้ปุ๋ยที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น (EEFs) เพื่อลดการปล่อย NH3 เนื่องจากอิทธิพลของภาวะโลกร้อน โดยอุณหภูมิมีบทบาทสำคัญในการปล่อย NH3 จากพื้นที่เพาะปลูกข้าวสาลีใน เอเชีย

รูปแบบ AI ค้นพบว่าการจัดการปุ๋ยให้เหมาะสม รวมถึงการปรับเวลาการใส่ปุ๋ย การใช้สารอาหารส่วนผสมเฉพาะ และการใช้วิธีการปลูกและไถพรวนที่เหมาะสม สามารถลดการปล่อย NH3 ทั่วโลกจากพืชผลทั้งสามได้ถึง 38% โดย เอเชีย มีศักยภาพในการลด NH3 สูงที่สุด รองลงมาคือ อเมริกาเหนือ และ ยุโรป การค้นพบนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากงานวิจัยนี้คาดการณ์ว่าจะมีการปล่อย NH3 ทั่วโลกเพิ่มขึ้น 4.0% ถึง 5.5% จากพื้นที่เพาะปลูกในช่วง 30 ปี จนถึงปี 2060 ดังนั้น แม้จะบรรลุเป้าหมายในการลดลงบางส่วน ก็เพียงพอที่จะชดเชยการเพิ่มขึ้นที่คาดการณ์ไว้

ศาสตราจารย์ Jimmy Fung กล่าวว่า “ความพยายามทั่วโลกในการลดการปล่อยในปัจจุบันต้องเผชิญกับอุปสรรคสำคัญ เช่น ต้นทุนที่สูงและขนาดฟาร์มที่เล็ก การค้นพบนี้แสดงให้เห็นแผนที่ทั่วโลกพร้อมด้วยข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับการปล่อย NH3 ทั่วโลก ซึ่งสามารถเป็นข้อมูลในการกำหนดนโยบายและแนวทางการจัดการที่มุ่งลดหมอกควันและรักษาความมั่นคงทางด้านอาหาร นี่คือการเน้นย้ำถึงศักยภาพอันมหาศาลของการใช้ข้อมูลขนาดใหญ่และ AI ในการส่งเสริมการพัฒนาอย่างยั่งยืน”

การศึกษาเรื่อง “การจัดการปุ๋ยเพื่อลดการปล่อยแอมโมเนียทั่วโลก” ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature ซึ่งเป็นวารสารวิทยาศาสตร์หลายสาขาวิชาชั้นนำ ผู้แต่งร่วมคนแรกของการวิจัยนี้ ได้แก่ คุณ LI Geng นักศึกษาระดับปริญญาเอกจาก HKUST และ Dr. XU Peng ผู้ช่วยศาสตราจารย์วิจัยจาก SUSTech ทีมวิจัยประกอบด้วยสมาชิกจาก Tianjin University, Colorado State University, Peking University, Peking University Shenzhen Graduate School, Oak Ridge National Laboratory, Beijing Forestry University และ Cornell University

ดาวน์โหลดรูปภาพที่นี่:

บทความนี้ให้บริการโดยผู้ให้บริการเนื้อหาภายนอก SeaPRwire (https://www.seaprwire.com/) ไม่ได้ให้การรับประกันหรือแถลงการณ์ใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับบทความนี้

หมวดหมู่: ข่าวสําคัญ ข่าวประจําวัน

SeaPRwire จัดส่งข่าวประชาสัมพันธ์สดให้กับบริษัทและสถาบัน โดยมียอดการเข้าถึงสื่อกว่า 6,500 แห่ง 86,000 บรรณาธิการและนักข่าว และเดสก์ท็อปอาชีพ 3.5 ล้านเครื่องทั่ว 90 ประเทศ SeaPRwire รองรับการเผยแพร่ข่าวประชาสัมพันธ์เป็นภาษาอังกฤษ เกาหลี ญี่ปุ่น อาหรับ จีนตัวย่อ จีนตัวเต็ม เวียดนาม ไทย อินโดนีเซีย มาเลเซีย เยอรมัน รัสเซีย ฝรั่งเศส สเปน โปรตุเกส และภาษาอื่นๆ