Студенти з Познанського політехнічного університету написали програму, яка за місяць визначає місця цвітіння ціанобактерій. Завдяки цьому вони стали одними з переможців конкурсу НАСА Space Apps Challenge.

НАСА Space Apps Challenge – це міжнародний міждисциплінарний марафон ідей (хакатон) Національної адміністрації з аеронавтики та космічного простору США (NASA). Учасники протягом 48 год. на основі даних, наданих НАСА, розробляли проєкт для одного з декількох завдань, визначених агентством. Завдання були пов’язані з темами охорони океанів, Місяця, планет та космічного простору.

Нагороди вручили наприкінці січня в шести категоріях. Команда «The Gream Bloom Theory» отримала звання переможця у категорії «Best use of science» (найкраще використання наукових методів). До команди увійшли Мацей Чижевський, Каміль Пеховяк та Даніель Новак.

«Комп’ютерна програма, яку студенти написали під час 48-годинного хакатону, може за місяць передбачити, де на Землі відбудеться цвітіння ціанобактерій. Рішення допоможе проводити симуляції впливу змін навколишнього середовища на цвітіння», – зазначили представники Познанського політехнічного університету.

Рекордно висока ефективність

Точність прогнозу сягає 92 %. Таким чином, це поки що найкращий результат. У програмі використовується машинне навчання.

Молоді дослідники розробили свій алгоритм на основі даних НАСА MODIS-Aqua. У рамках цієї ініціативи супутники обходять Землю один раз на день або два і вимірюють спектр світла. Завдяки цьому можна дізнатися концентрацію хлорофілу в окремих частинах океану.

Студенти вирішили використати ці дані для побудови алгоритму прогнозування, де таке цвітіння відбуватиметься в майбутньому. Переможців запросили в штаб-квартиру НАСА, щоби порівняти їхнє рішення із розробками, які використовуються сьогодні.

Ціанобактерії дуже стійкі. Вони здатні до аеробного фотосинтезу і містять хлорофіл, тому раніше їх вважали рослинами. Вони населяють моря, океани, а також прісні водойми (озера, ставки, басейни). Вони трапляються теж у ґрунтах, на корі дерев або льодовиках.

Ціанобактерії можуть спричиняти цвітіння у водоймах. У результаті на воді може утворюватися характерна піна з цих мікроорганізмів, а це блокує розвиток морської фауни та флори. Ціанобактерії викликають каламутність води і зменшують її прозорість.

Коли цвітіння закінчується, ціанобактерії відмирають та падають на дно водойми, де руйнуються аеробними бактеріями. У цьому процесі використовується кисень, якого починає бракувати морським організмам. Коли кисню не вистачає, розкладання продовжують анаеробні бактерії, які виділяють сірководень, що також завдає шкоди живим організмам. Таким чином утворюються мертві зони – площі зі зменшеною кількістю кисню або цілі кисневі пустелі, в яких вимирає життя.

Джерело: Wprost