Исследования направлены на трансформацию управления HAB

ФОНД СОХРАНЕНИЯ САНИБЕЛ-КАПТИВА

Фонд охраны природы Санибел-Каптива сообщил, что его Морская лаборатория возглавляет полевые кампании по отбору проб воды, которые используются для создания современной модели трансформатора искусственного интеллекта, позволяющей лучше управлять потоком воды из озера Окичоби в Калузахатчи. Анализ проб включается в модельное моделирование, чтобы помочь определить причины вредного цветения водорослей или ВЦВ и установить цели для необходимого улучшения качества воды.

SCCF сотрудничает с Центром прибрежных решений Университета Флориды и другими исследователями UF, чтобы помочь менеджерам по водоснабжению доставлять пресную воду, минимизируя при этом негативное воздействие биогенных нагрузок в результате садоводческой деятельности.

Отличительной особенностью модели является ее способность обращать внимание на наиболее актуальную информацию, с которой она обучена работать. В рамках проекта команда обучает модель, чтобы она могла учиться на многолетних архивных данных для прогнозирования переменных, таких как сток, соленость и концентрация нитратов.

В качестве соруководителя исследователя директор морской лаборатории д-р Эрик Милбрандт использует методы раннего обнаружения ВЦВ с помощью станций непрерывного мониторинга качества воды Сети наблюдения за реками, устьями и прибрежными районами, а также комплексную целевую программу отбора проб — важнейшие инструменты в регионе, где качество воды мониторинг в основном происходил как реакция на события цветения.

«Моделирование, используемое для лучшего прогнозирования вредоносного цветения водорослей, поддерживается и подтверждается полевой кампанией по отбору проб воды от озера Окичоби до Мексиканского залива», — сказал Милбрандт, возглавляющий работу по отбору проб. «Мы собираем данные о качестве воды и пробы воды, которые доставляются исследователям из Университета Флориды докторам Элизе Моррисон и Эду Флипсу. Остальные пробы воды анализируются в Морской лаборатории SCCF».

ФОНД СОХРАНЕНИЯ САНИБЕЛ-КАПТИВА

Модель учится считывать текущие условия в воде и прогноз погоды в регионе, а затем делает точные прогнозы на срок до 14 дней для изучаемой территории. Способность моделей-трансформеров извлекать информацию из больших наборов данных привела к повышению производительности по сравнению с предыдущими методами гидрологического моделирования и позволяет моделировать более широкий диапазон переменных.

Члены проектной группы Моррисон, доцент Инженерной школы устойчивой инфраструктуры и окружающей среды, и Флипс, профессор Школы лесных, рыбных и геоматических наук Института пищевых и сельскохозяйственных наук, разрабатывают новые методы отбора проб качества воды, чтобы определить конкретные источники питательных веществ, питающих ВЦВ, их происхождение и влияние на сообщества фитопланктона, водорослей.

Милбрандт подчеркнул важность сосредоточения научного внимания на экосистеме.

«Мы живем и работаем на барьерном острове с ограниченным местным опытом, поэтому этот проект интересен из-за глубины и широты новых инструментов и знаний, которые будут привезены в регион, чтобы помочь решить проблему снижения качества воды», - сказал он. «ВЦВ вызывают множество негативных последствий: от гибели рыбы до обширных гипоксических зон (с низким содержанием кислорода) и цветения сине-зеленых водорослей, которые засоряют наши водные пути, и все это отрицательно влияет на нашу экономику, основанную на туризме».

SCCF сообщил, что следующим шагом будет применение модели трансформатора в режиме реального времени с использованием данных агентств по прогнозированию погоды для автоматизации ежедневных прогнозов.

Эта работа является частью проекта по интеграции моделей озер, водоразделов и эстуариев для управления водными ресурсами в целях смягчения воздействия ВЦВ. Проект представляет собой партнерство между UF, Университетом Южной Флориды, Университетом штата Северная Каролина и SCCF при финансовой поддержке Инженерного корпуса армии США.

Исследование представляет собой многосторонний подход исследователей UF и их сотрудников к явлению, которое все чаще поражает прибрежные экосистемы, особенно на юго-западе Флориды.

Исследование, проведенное UF и опубликованное в 2020 году, показало, что за 16-летний период в округе Флориды было 28 раз, когда в течение месяца наблюдался красный прилив 15 или более дней. Все они произошли в одном из шести округов — Пинеллас, Ламанти, Сарасота, Шарлотт, Ли или Кольер, — который охватывает 200 миль береговой линии на юго-западе Флориды.