Новая нейросеть помогает специалистам карбонового полигона на Урале оценивать потоки углекислого газа в темнохвойных лесах. Сведения можно получать не только на исследуемом участке, но и по всей России. Нейросеть передает данные каждые восемь дней, а погрешность результатов составляет всего 15%, сообщили в понедельник ТАСС в пресс-службе Уральского федерального университета.

“Нейросеть помогает специалистам полигона “Урал-карбон” оценивать потоки углерода на Урале. Ее обучили связывать данные мультиспектральных сенсоров Modis космического базирования (спутники NASA, Aqua и Terra), данные о температуре воздуха и осадков с данными, получаемыми от наземной сети станций Fluxnet, и таким образом определять потоки углекислого газа в атмосфере. Модель создали специалисты лаборатории физики климата и окружающей среды УрФУ и апробировали на карбоновом полигоне в Коуровке. <…> Но главное, что можно делать с помощью нейросети, разработанной специалистами УрФУ, – оценивать ситуацию по всей России, где есть темнохвойные леса – экосистема, схожая с полигоном “Урал-карбон”, – сказали в вузе.

Задача специалистов – понять, сколько в итоге растения полигона “Урал-карбон” (смешанные или темнохвойные леса) поглощают углекислого газа из атмосферы. Это непросто, так как ежегодное повышение уровня CO2 в атмосфере во многом связано с выбросами промышленности и транспорта.

Ученые рассчитали, что лесная экосистема за период роста и развития растений поглощает из атмосферы 1,5 т углекислого газа на гектар. Это соответствует около 410 кг поглощенного углерода. “Если говорить про нейросеть, то она за этот же период оценила объем поглощенного из атмосферы углекислого газа в 1,3 тонны на гектар”, – поясняет руководитель лаборатории физики климата и окружающей среды УрФУ Вячеслав Захаров.

“В целом нейросеть демонстрирует хорошую точность воспроизведения данных. <…> Расхождения составили всего 15%, что лежит в пределах среднеквадратичной ошибки нейросети, теперь мы получаем новые данные каждые восемь дней”, – поясняет ведущий научный сотрудник лаборатории физики климата и окружающей среды УрФУ Константин Грибанов.

“До апреля – зима, холодно, листьев и травы нет, поэтому концентрация углекислого газа в атмосфере максимальная. Как только появляются листья, начинается фотосинтез, углекислый газ забирается из атмосферы, вплоть до сентября. Затем листья опадают, перегнивают и возвращают в атмосферу часть накопленного углерода, его концентрация в атмосфере начинает расти”, – поясняет Захаров.

О полигоне

Территория Свердловской области на 70% представлена таежными и производными от них лесами. Она вошла в число участников пилотного проекта Минобрнауки России по изучению баланса углеродсодержащих парниковых газов и инвентаризации запасов углерода в природных сообществах. Оператором карбонового полигона является Уральский федеральный университет, в число участников вошли ведущие профильные вузы региона и институты: Уральский государственный лесотехнический университет, Уральский государственный аграрный университет, Институты экологии растений и животных и промышленной экологии, а также математики и механики УрО РАН, Ботанический сад УрО РАН.