Usando algoritmos de aprendizado profundo para criar mapas de rotas de navios

Mudanças na densidade de rastreamento do navio detectada por quatro períodos de diferentes regulamentações de combustível. Crédito:Tianle Yuan et al.

Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias universidades nos EUA, trabalhando com o Goddard Space Flight Center, usou um algoritmo de aprendizado profundo para criar mapas de rastros de navios em todo o planeta. Em seu artigo publicado na revista Science Advances, o grupo descreve o uso de seu algoritmo para aprender mais sobre a eficácia das regras implementadas para reduzir a poluição emitida por navios.
Por mais de 55 anos, os cientistas sabem que, à medida que os navios navegam pelos oceanos do mundo, muitas vezes deixam para trás o que veio a ser conhecido como rastros de navios. Parecendo um pouco com os rastros deixados pelos aviões, os rastros são criados pelas emissões dos navios interagindo com o ambiente local.

Os rastros de navios são formados quando aerossóis incluídos na exaustão de navios que queimam combustíveis fósseis são enviados para a atmosfera, onde se misturam com nuvens baixas. À medida que se misturam, mais gotículas de água se formam, e isso faz com que as nuvens fiquem mais brilhantes – brilhantes o suficiente para serem vistas em imagens de satélite. À medida que o navio se move, as nuvens acima deles se iluminam o suficiente para criar uma trilha, delineando seu caminho pela água.

O regulamento de 2020 sobre o teor de enxofre limpou o ar, mas também criou um efeito de aquecimento climático. Crédito:Tianle Yuan et al.

As emissões de navios também contribuem para a mudança climática, razão pela qual alguns países instituíram regras de emissões para navios que passam por certas rotas de navegação – e isso levou a uma redução nas trilhas observadas. Mas não necessariamente reduziu a pegada do setor de navegação, pois muitas dessas entidades contornaram as regras queimando diferentes combustíveis, dependendo de onde estão navegando. A remoção de elementos no combustível que produzem poluição torna o combustível mais caro, então os armadores preferem usar apenas os itens caros quando estão sendo monitorados. Nesse novo esforço, os pesquisadores adotaram uma nova abordagem para monitorar a atividade do navio. Eles usaram um algoritmo de aprendizado profundo para ensinar seu computador a reconhecer rastros de navios que aparecem em imagens de satélite. Eles usaram os dados do algoritmo para criar mapas do mundo mostrando as trilhas dos navios durante um período de tempo desejado, dando aos cientistas climáticos uma nova ferramenta para rastrear uma grande fonte de emissões de gases de efeito estufa.

Os pesquisadores reconhecem que seus mapas não estão completos – nem todas as viagens de navio criam trilhas de navio. Sua criação depende de certas condições ambientais, incluindo clima e níveis de poluição. + Explorar mais