Miliardi di alberi nel Sahara: li ha contati un’intelligenza artificiale
di Jaime D'Alessandro
Una ricerca della Nasa e dell’Università di Copenaghen, sfruttando algoritmi e immagini satellitari ad alta risoluzione, ha scovato un numero insospettabilmente alto di grandi piante in una delle zone più aride del pianeta
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Milioni di alberi, anzi miliardi, scovati da un’intelligenza artificiale in pieno deserto del Sahara. In un’area cinque volte più estesa dell’Italia, una ricerca condotta dall'Università di Copenaghen e dai ricercatori della Nasa, ha contato oltre 1,8 miliardi di alberi e grandi arbusti. Come metro di paragone, basterà dire che da noi ce ne sono 20 miliardi mentre negli Stati Uniti sono 91 miliardi. La zona presa in esame è di 1,3 milioni di chilometri quadrati e copre la parte più occidentale del deserto del Sahara, il Sahel. Qui, scandagliando le immagini satellitari della Nasa, gli algoritmi hanno individuato quel che all’occhio umano in genere sfugge.
"Siamo rimasti sorpresi dal dato di tutti quegli alberi che crescono effettivamente nel deserto del Sahara, perché fino ad ora si pensava che praticamente non ne esistessero”, ha spiegato il professor Martin Brandt del Dipartimento di geoscienze dell'Università di Copenaghen, autore principale dell'articolo pubblicato in Nature. “Abbiamo contato centinaia di milioni di alberi in pieno deserto".
Con le normali immagini satellitari identificare i singoli alberi è difficile se non impossibile, sono per lo più invisibili. Di media poi il conteggio degli alberi al di fuori delle aree boschive avviene raramente. La ricerca dell'Università di Copenaghen e della Nasa è la prima che ha messo sotto la lente di ingrandimento una regione così vasta e arida. Parte del merito va agli algoritmi di riconoscimento delle immagini, allenati stavolta ad individuare tutte le piante anche attraverso una leggerissima ombra in una foto, tutti gli albori e gli arbusti con chiome superiori ai tre metri quadrati.
Non è la prima volta che l’intelligenza artificiale viene impiegata in questa maniera. Nel 2016 Facebook, cercando di capire la distribuzione delle case nelle aree meno popolate, mise la sua intelligenza artificiale a individuare e contare le abitazioni del pianeta. Voleva portare l’accesso al Web all’umanità non connessa. E per farlo era necessario capire dove e come sono strutturati i centri e i villaggi più piccoli e periferici.
Telecom Infra Project venne annunciato al Mobile World Congress di Barcellona: un’elaborazione di quindici miliardi di foto satellitari in alta risoluzione della DigitalGlobe, sulle quali gli algoritmi di Facebook avevano trovato, una a una, tutte le case su un territorio che per vastità era settanta volte quello dell’Italia. In assenza di connessioni telefoniche mobili o fisse, solo le abitazioni possono infatti rivelare la presenza di persone in certe aree del pianeta. “L’analisi è stata fatta dai computer grazie alla tecnica del deep learning, l’apprendimento delle macchine”, aveva spiegato Yael Maguire, a capo del Connectivity Lab di Facebook. “Sono reti neurali sintetiche che imparano a svolgere un compito specifico riuscendo in questo caso a trovare le abitazioni con un margine di errore inferiore allo 0,2 per cento”. Le case trovate dalle Ai di Facebook (a destra) partendo da un immagine satellitare (a sinistra)
Più tardi, nel 2017, la Nasa alleandosi con Google, ha individuato un esopianeta facendo esaminare dalle reti neurali i dati raccolti dal telescopio Kepler e arrivando così a scoprire ciò che gli astronomi non erano riusciti a scovare: un corpo celeste che orbita intorno alla stella Kepler-90.
Tornato agli alberi nel Sahel, secondo Martin Brandt, la scoperta dei quasi due miliardi di piante in zone così aride è importante soprattutto per il calcolo del carbonio: "Gli alberi al di fuori delle aree boschive di solito non sono inclusi nei modelli climatici. Sono fondamentalmente una macchia bianca sulle mappe e una componente sconosciuta nel ciclo globale del carbonio". La distribuzione della popolazione connessa in base ai segnali delle sim 3G e 4G nel 2016
Ma non solo: lo studio può contribuire a comprendere meglio l'importanza degli alberi per la biodiversità, gli ecosistemi e per le persone che vivono in queste aree. In pratica una migliore conoscenza degli alberi è importante anche per lo sviluppo di programmi che promuovono l'agroforestazione, che svolge un ruolo ambientale importante nelle regioni aride. "Per questo siamo vogliamo ora utilizzare i satelliti e Ai per determinare le specie degli alberi. Secondo il tipo si ha un diverso effetto sui raccolti e sull'equilibrio di acqua e sostanze nutritive ", spiega il professor Rasmus Fensholt del Dipartimento di geoscienze e gestione delle risorse naturali dell’Università di Copenaghen. Ma nell’immediato, il passo successivo sartà espandere il conteggio a un'area molto più ampia in Africa. E creare un database globale di tutti gli alberi che crescono al di fuori delle aree forestali.