人工智能帮助科学家首次全面评估漂浮藻类，揭示了繁殖正在世界大部分海洋中扩散。研究人员表示，这一扩张可能受到海洋温度、洋流和营养水平变化的影响。这一变化可能对海洋生态系统、旅游业、公共健康和沿海经济带来重大影响。该研究由南佛罗里达大学和国家海洋和大气管理局的科学家主导。它还突显了如何利用人工智能处理大量卫星数据，这些数据手动检查将非常困难。 'AI揭示全球藻类变化'，南佛罗里达大学海洋科学学院的海洋学教授、在《自然通讯》上发表论文的资深作者胡传敏表示，'虽然已经发表了区域研究，但我们的论文提供了漂浮藻类的第一个全球图景，包括大型藻类毯和微藻泡沫。' '我们的结果表明，全球海洋如今更有利于漂浮大型藻类的生长。' 胡教授表示，像海藻这样的大型藻类可能有益也可能有害。在开放海域，漂浮藻类可以形成重要栖息地和幼鱼场，可能支持渔业。问题出现在大量海藻到达海岸时。随着藻类腐烂，它们可能会破坏海洋环境，威胁人类和动物健康，抑制旅游业，并给沿海社区带来经济损失。 '漂浮藻类在全球范围内扩展'，研究人员发现，微藻泡沫和大型藻类毯在2003年至2022年间在全球范围内增加。漂浮在海洋表面的微藻以每年1%的温和但统计显著的速度增长。大型藻类在某些地区的扩展速度更快。在热带大西洋和西太平洋，藻类每年增加了13.4%，生物量在2008年后显著上升。微藻繁殖所覆盖的累积面积达4380万平方公里（1690万平方英里），标志着与历史模式的明显背离。 '2008年后出现重大繁殖'，研究人员确定大型藻类繁殖在2010年左右发生了重大转折。第一大规模的绿海藻繁殖于2008年出现在黄海。在2011年，热带大西洋出现了一个主要的莎草藻繁殖，2012年在东海又发生了一次。胡教授表示，'在2008年前，除了在萨尔戈萨海出现的莎草藻外，没有报告过大型藻类的重大繁殖。' '在全球范围内，我们似乎正在经历一个从大型藻类贫乏的海洋转变为大型藻类丰富的海洋的制度转变。' '分析了120万张卫星图像'，胡教授和他的同事们使用人工智能检查了覆盖全球海洋的120万张卫星图像。分析涵盖了13个地理区域和五类藻类。该团队训练了一个深度学习模型，以识别与漂浮在表面的藻类相关的微妙视觉信号。这些藻类特征通常跨越多个像素，但通常占个别像素的比例不到1%。 NOAA卫星应用与研究中心的海洋学家、该研究的第一作者林琦修改了该研究小组以前创建的计算机模型。升级后的系统使研究人员能够分析20年的全球卫星观测数据。训练该模型花费了几个月，涉及数百万个图像特征。 '高性能计算使研究成为可能'，研究人员表示，南佛罗里达大学的研究计算设施提供了进行该项目所需的处理能力。其高性能计算系统允许同时处理若干组卫星图像。尽管具备该能力，分析所有120万张图像仍需数月时间。林琦表示，'没有高性能计算设施或NOAA与南佛罗里达大学之间的长期合作，这项工作是不可能的。' '变暖和营养流失可能促进生长'，该研究将漂浮藻类的传播联系到人为活动和自然气候变化的组合。进入海洋的营养流失可能在一些地方促进藻类生长，而温暖的水域和其他气候相关变化可能在其他地方助长藻类繁殖。研究人员指出，原因在不同地区可能有所不同。展望未来，林琦表示，'我们将探索更多的卫星数据，以更好地理解扩张。'