Hidrogen natural i l'IA per predir el temps, entre els grans descobriments ambientals del 2023

La ministra brasilera de Medi Ambient i l'antropòloga Eleni Myrivili, personatges clau de l'any que deixem enrere

La intel·ligència artificial pot permetre fer un salt en les prediccions meteorològiques
La intel·ligència artificial pot permetre fer un salt en les prediccions meteorològiques | NASA
30 de desembre del 2023
Actualitzat el 05 d'abril del 2024 a les 18:54h

S'acaba l'any i és temps de fer balanç, també en la ciència ambiental. Ho fan els editors de la prestigiosa revista Science, òrgan de comunicació de l'Associació Americana per l'Avenç de la Ciència (AAAS), que trien l'avenç científic més important de l'any. Enguany han optat per les noves teràpies basades en fàrmacs inicialment preparats per a la diabetis perquè imiten el glucagó, hormona segregada pel pàncrees que eleva el nivell de glucosa en sang. A diferència dels fàrmacs anteriors, ajuden a combatre, amb pocs efectes secundaris, l'obesitat, que als EUA afecta prop del 70% dels adults, i més de la meitat a Europa. D'entre els 10 finalistes de Science, també n'hi ha tres vinculats amb la ciència i la tecnologia climàtiques.

El primer és la constatació de l'alentiment de la circulació del flux d'aigua abissal de l'Antàrtida. Es genera quan les aigües superficials fredes i salades de regions remotes de la costa antàrtica es precipiten cap al fons de l'oceà, on refreden l'aigua profunda alhora que l'enriqueixen d'oxigen i CO2 atmosfèrics. El corrent oceànic que es genera, en dirigir-se cap al nord, entra a la circulació global que connecta els oceans del món.

Com l'emergència climàtica fon més glaç, les aigües menys dolces són menys propenses a enfonsar-se. Sondes que baixen fins als 4.000 metres, fa anys havien alertat que el flux s'alenteix. Enguany, dos estudis han constatat que ho ha fet fins a un 20% des dels anys 70; i gairebé un 30% entre 1992 i 2017. Això vol dir que es deixa de segrestar fins a un terç de les emissions anuals de carboni, cosa que pot amplificar el canvi climàtic perquè l'escalfament intensifica la fusió i la desacceleració.

El segon avenç és la troballa inesperada d'hidrogen natural a la Terra. Una explosió el 2012 en un llogarret de Mali va generar una fuita gasosa composta en el 98% per hidrogen. S'hi va connectar un generador que va subministrar electricitat per primera vegada i donava aigua com a únic residu. Sense esperar-ho, 10 anys després la pressió del gas no ha disminuït, cosa que significa que l'hidrogen prové d'una font profunda.

La troballa ha permès trobar dipòsits d'hidrogen a tots els continents, excepte l'Antàrtida, cosa que fa pensar que es filtra del nucli de la Terra, prové de reaccions d'elements radioactius o es genera quan l'aigua reacciona amb minerals rics de ferro a alta temperatura i pressió. Càlculs encara aproximats suggereixen que la Terra pot contenir 1 bilió de tones d'hidrogen, suficient per satisfer una demanda de milers d'anys com a combustible i ingredient de fertilitzants. Si la perspectiva es compleix, l'hidrogen produït de manera natural a la Terra pot ser una font d'energia més neta i econòmica que l'hidrogen verd.

El tercer avenç és l'ús de la intel·ligència artificial (IA) per predir el temps fins a 10 dies d'antelació amb una precisió que rivalitza o fins i tot supera els models tradicionals amb força menys sobrecàrrega computacional. Des de la seva aparició s'han fet servir ordinadors per predir el temps; els més moderns, que utilitzen quantitats massives de dades i una enorme potència de càlcul per resoldre les equacions de dinàmica de fluids que regeixen l'atmosfera, són fiables fins i tot i amb setmanes d'antelació.

Ara bé, en el darrer any, empreses tecnològiques com Google, Huawei i Nvidia han entrenat nous models d'IA programats amb patrons d'aprenentatge basats en dades de fa 40 anys, que triguen 1 minut a oferir una previsió en comptes de tardar dues hores a ser executades per un superordinador. Tot i això, encara cal aprenentatge, perquè no prediuen acuradament la intensitat de l'huracà, per exemple. Però els investigadors esperen que millori a mesura que els models d'IA aprenguin d'observacions meteorològiques directes recollides per sensors.

Per la seva banda, els editors de la revista Naturehan triat les 10 persones que han contribuït als desenvolupaments científics clau durant l'any, i en destaquen dues del camp ambiental. La primera és Marina Silva, ministra de Medi Ambient del Brasil, que ha frenat la desforestació i ha reconstruït les institucions que va debilitar el govern anterior. A l'agost va anunciar que les alertes, a partir d'imatges de satèl·lit, per desforestació de la selva amazònica entre gener i juliol del 2023 havien minvat en un 43%, en comparació amb el mateix període del 2022.
 

Marina Silva ha frenat la desforestació a l'Amazones i Eleni Myrivili treballa per fer les ciutats més sostenibles


El tomb havia començat l'1 de gener, quan Luiz Inácio Lula da Silva va prendre possessió com a president i ella va assumir per segona vegada la direcció del ministeri de Medi Ambient i Canvi Climàtic. Entre el 2019 i el 2022, sota la presidència de Jair Bolsonaro, el govern va emetre un 40% menys de multes per delictes ambientals i l'explotació forestal a l'Amazònia va augmentar aproximadament el 60% respecte als quatre anys anteriors. Malgrat el canvi, el govern de Lula té la intenció d'augmentar la perforació de petroli i gas, inclosa la desembocadura de l'Amazones.

Destaquen també el paper de l'antropòloga cultural Eleni Myrivili, primera directora de Calor de Nacions Unides, per la forma en què enfoca el canvi climàtic. En l'any més calorós mai no registrat, Myrivili se centra a conscienciar sobre la calor extrema en l'àmbit global i a aconseguir finançament sota els auspicis d'ONU Hàbitat, on treballa, per fer sostenibles les ciutats.

Reconeix com a inacceptable el peatge mortal de la calor, com l'estimat a les onades de calor a Europa el 2022, que entre finals de maig i principis de setembre van matar més de 70.000 persones -inicialment se n'havien calculat unes 61.000-, amb taxes de mortalitat més elevades a Itàlia, Grècia i Espanya. Myrivili va assolir incloure el compromís d'aconseguir un refredament -a partir de tecnologies de refrigeració que no augmentin les emissions d'efecte hivernacle- a la conferència sobre el clima de la COP28 celebrada a Dubai a principis de mes.