世界的に重要なスウェイツ氷河の変化を監視するために開発された AI — ScienceDaily

科学者たちは、南極の西にあるスウェイツ氷河の氷舌にあるクレバス (割れ目) の発達を追跡するための人工知能技術を開発しました。

リーズ大学とブリストル大学の科学者チームは、もともと顕微鏡画像で細胞を識別するために開発された AI アルゴリズムを適応させ、衛星画像から氷に形成されているクレバスを見つけました。 クレバスは、氷河にストレスが蓄積していることを示しています。

スウェイツは南極氷床の特に重要な部分です。なぜなら、そこには世界の海面が約 60 cm 上昇するのに十分な氷があり、急速に後退して世界中の沿岸地域を脅かす危険にさらされていると多くの人が考えているからです。

AI を使用することで、科学者はこの重要な氷河の変化をより正確に監視し、モデル化することができます。

本日(1月9日月曜日)にジャーナルに掲載されました 自然地球科学、 この研究は、氷が海に流れ込み、浮き始める氷河系の一部に焦点を当てていました。 これが起こる場所は接地線として知られており、スウェイツ東部棚氷とスウェイツ氷河棚氷の始まりを形成します。これも棚氷です。

氷河全体のサイズと比較すると小さいにもかかわらず、これらの棚氷の変化は、氷河システム全体と将来の海面上昇に幅広い影響を与える可能性があります.

科学者たちは、氷の流れの速度が変化すると、氷河のクレバスや亀裂の形成が起こりやすくなるかどうかを知りたがっていました。

アルゴリズムの開発

機械学習を使用して、研究者はコンピューターにレーダー衛星画像を見て、過去 10 年間の変化を特定するように教えました。 画像は、欧州宇宙機関の Sentinel-1 衛星によって撮影されました。Sentinel-1 衛星は、雪の最上層と氷河を「見る」ことができ、通常は見えない氷の砕けた表面を明らかにします。

分析の結果、過去 6 年間で、スウェイツ氷河の氷舌は 2 回加速と減速を繰り返しており、そのたびに約 40% のペースで減速していることが明らかになりました。 これは、過去の記録と比較して速度変化の大きさと頻度が大幅に増加したことです。

この研究では、クレバスの形成と氷の流れの速度との間に複雑な相互作用があることがわかりました。 氷の流れが速くなったり遅くなったりすると、より多くのクレバスが形成される可能性があります。 次に、クレバスの増加により、氷と下にある岩石との間の摩擦のレベルが変化するため、氷の速度が変化します。

リーズのサテライト アイス ダイナミクス グループの氷河学者であり、この研究の著者であるアンナ ホッグ博士は、次のように述べています。スピードを上げたり下げたりするのがとても速いです。」

この研究はまた、「アンバットレス」として知られるプロセスである、氷の流れの栓を抜く際にフラクチャーが果たす重要な役割を示しています。

「氷が割れることがあるという事実を説明するために、氷床モデルを進化させる必要があります。これにより、将来の海面への影響をより正確に測定できるようになります。」

この論文の筆頭著者であり、リーズ大学の博士研究員である Trystan Surawy-Stepney 氏は次のように付け加えています。

クレバスが棚氷のダイナミクスの重要な要素であることは以前から知られていましたが、この研究は、毎週取得される大洪水の衛星画像に適用されるコンピューター ビジョン技術を使用して、美しい解像度で大規模にこのリンクを調査できることを示しています。 」

地球を周回する人工衛星は、科学者に南極の最も遠く離れたアクセスできない地域に関する新しいデータを提供します。 Sentinel-1 に搭載されたレーダーにより、Thwaites Glacier のような場所を、昼夜を問わず、毎週、一年中画像化できます。

欧州宇宙機関のマーク ドリンクウォーター博士は次のようにコメントしています。地球の気候システムの重要な領域に関する科学的研究の範囲です。」

スウェイツ氷河の氷舌に関しては、このような短期的な変化が氷河の長期的なダイナミクスに何らかの影響を与えるのか、それとも単に棚氷の終わりが近づいていることによる単なる孤立した症状なのかはまだわかっていません。

「スウェイツ氷河の氷舌の損傷に関連したエピソード的な動的変化」という論文は、リーズ大学の Trystan Surawy-Stepney、Anna E. Hogg、および Benjamin J. Davison によって執筆されました。 ブリストル大学のSte​​phen L. Cornford。

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