Cientistas usam inteligência artificial para mapear a atividade de invertebrados no fundo do mar

A atividade dos invertebrados do fundo do mar, como minhocas, mariscos e camarões, foi mapeada utilizando Inteligência Artificial (IA).

Cientistas do Reino Unido e dos Estados Unidos combinaram grandes conjuntos de dados com aprendizagem automática (um ramo da IA) para revelar fatores críticos que apoiam e mantêm a saúde dos ecossistemas marinhos em todos os oceanos do mundo.

Percebendo a saúde dos oceanos

Tal como as minhocas que agitam e enriquecem o solo do jardim, as pequenas criaturas que residem nos sedimentos agitam e agitam o fundo do mar (um processo chamado 'bioturbação'), o que tem um impacto na regulação dos ciclos globais de carbono, nutrientes e biogeoquímicos, melhorando as condições para os habitantes dos oceanos.

Compreender como estes processos funcionam em diferentes regiões do mundo ajuda os cientistas a compreender o que impulsiona a saúde dos oceanos e como estes podem responder às alterações climáticas. Agora, pela primeira vez, os cientistas desenvolveram uma forma de prever e mapear as contribuições das criaturas do fundo do mar em qualquer parte do mundo.

"Saber como a bioturbação está ligada a outros aspetos do ambiente significa que estamos agora mais bem equipados para prever como estes sistemas podem mudar em resposta às alterações climáticas", disse Shuang Zhang, professor da Universidade A&M do Texas e autor principal do estudo.

"Já sabemos há algum tempo que os sedimentos oceânicos são extremamente diversos e desempenham um papel crítico na mediação da saúde dos oceanos, mas só agora temos informações sobre onde e em que medida estas comunidades contribuem", acrescenta Martín Solan, professor da Universidade de Southampton e coautor do estudo. "Por exemplo, a forma como estas comunidades afetam aspetos importantes dos ecossistemas oceânicos é muito diferente entre as costas e o mar profundo", disse ele.

Condições ambientais complexas

Os investigadores utilizaram conjuntos de dados existentes sobre a atividade das criaturas marinhas e a profundidade da sua mistura de sedimentos, obtidos em centenas de pontos de teste em todo o mundo. E relacionaram-nos com várias condições ambientais para treinar a IA para fazer previsões precisas sobre o que está a acontecer nos sedimentos do fundo do mar em qualquer lugar do planeta.

Uma combinação complexa de condições ambientais – como profundidade da água, temperatura, salinidade, distância da terra, abundância animal e disponibilidade de nutrientes – influencia a bioturbação, e estas condições variam em todo o mundo. Tudo isto afeta a atividade dos animais invertebrados e, portanto, a saúde dos ecossistemas oceânicos.

"Através da nossa análise, descobrimos que não apenas um, mas vários fatores ambientais influenciam conjuntamente a bioturbação do fundo do mar e os serviços ecossistémicos que estes animais fornecem", explica Lidya Tarhan, professora da Universidade de Yale e coautora do estudo. "Isso inclui fatores que impactam diretamente o abastecimento de alimentos, subjacentes às complexas relações que sustentam a vida marinha, tanto hoje como no passado na Terra", disse ela.

“A nossa análise sugere que a atual rede global de áreas marinhas protegidas não protege suficientemente estes importantes processos do fundo do mar, indicando que são necessárias melhores medidas de proteção para promover a saúde dos ecossistemas”, acrescenta Tarhan.

Referência da notícia:

Zhang, S.; Solan, M.; Tarhan, L. Global distribution and environmental correlates of marine bioturbation. Current Biology, 2024.