Milhares de boias espalhadas pelo oceano podem revelar informações que antes pareciam difíceis de obter. Um estudo mostrou que a inteligência artificial consegue usar dados coletados pelo programa Argo para investigar a circulação do Atlântico.
Publicado na revista Ocean Science, o trabalho combina aprendizado de máquina e modelos oceanográficos para analisar um dos sistemas responsáveis pelo transporte de calor no planeta.
Boias que já monitoravam os oceanos ganham nova função
Há mais de 20 anos, cerca de 4 mil boias autônomas percorrem os oceanos dentro do programa internacional Argo. Elas mergulham até 2 mil metros de profundidade, registram temperatura, salinidade e pressão e enviam os dados por satélite para pesquisadores de todo o mundo.
O diferencial do novo estudo está em usar essas medições de uma maneira diferente. Em vez de analisar apenas informações individuais, os cientistas aplicaram inteligência artificial para encontrar padrões capazes de indicar o comportamento de grandes sistemas de circulação oceânica.
Queríamos saber se poderíamos usar as medições espalhadas do Argo para obter informações sobre sistemas de circulação em larga escala.
Dr. Yannick Wölker, autor principal da pesquisa, em nota.
Para isso, os pesquisadores treinaram um algoritmo de aprendizado de máquina com simulações detalhadas dos oceanos. O sistema aprendeu como características da água, principalmente temperatura e salinidade, se relacionam com os movimentos das correntes.
AMOC transporta calor e influencia o clima
A pesquisa analisou a Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico (AMOC), um enorme sistema que funciona como uma esteira oceânica. Ela leva águas quentes da superfície para o norte, onde elas esfriam, afundam e retornam ao sul por correntes profundas.
A AMOC tem papel importante na distribuição de calor e influencia padrões climáticos, especialmente na Europa. Por isso, acompanhar possíveis mudanças nesse sistema é uma das questões mais discutidas atualmente pela ciência climática.
Entre os principais avanços do método estão:
- uso de dados coletados por milhares de boias espalhadas pelo oceano;
- estimativa de características das correntes a partir de medições pontuais;
- integração entre inteligência artificial e modelos físicos;
- apoio ao planejamento de futuras redes de observação.
IA amplia pesquisas, mas não substitui medições diretas
Apesar dos resultados, os pesquisadores destacam que a técnica ainda possui limitações. O método depende dos modelos usados no treinamento da inteligência artificial e tem dificuldades para identificar algumas variações muito rápidas ou mudanças de longo prazo na circulação do Atlântico.
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“Nossa abordagem não substitui medições diretas no oceano”, afirmou Wölker. Segundo o pesquisador, a tecnologia pode ajudar a aproveitar melhor os dados existentes e preencher lacunas nas observações.
Para Arne Biastoch, professor da GEOMAR e coautor do estudo, ferramentas de inteligência artificial podem auxiliar decisões sobre futuras redes de monitoramento. “Precisamos pensar em como projetar observações eficientes, robustas e coordenadas internacionalmente”, disse.
Realizado dentro da Helmholtz School for Marine Data Science (MarDATA), programa que reúne especialistas em ciência marinha e computação, o estudo mostra como grandes volumes de dados oceânicos podem ganhar novos usos quando combinados com técnicas modernas de análise.
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