Ett innovativt pilotprojekt i Devon, sydvästra England, utnyttjar AI för att förutse och minska föroreningsproblem innan de uppstår, med fokus på att förbättra vattenkvaliteten vid Combe Martin, en populär badort.
North Devon UNESCO Biosphere Reserve täcker 55 kvadratkilometer och är centrerat kring Braunton Burrows, Englands största sanddynsystem.
AI-tekniken använder sensorer stationerade i floder och fält för att samla in realtidsdata om de lokala flodernas status, nederbördsmönster och markförhållanden.
Denna information kombineras med satellitbilder, vilket gör det möjligt för AI att förutse när det lokala flodsystemet kan vara i riskzonen för faror som avrinning från jordbruket. Avrinning från jordbruket sker när gödningsmedel spolas ner i floder och vattendrag.
Teknikföretag CGI leder projektet i samarbete med kartläggningsexperterna Ordnance Survey.
Projektet utgör en del av SEEDS (Sustainability Exploration Environmental Data Science) program i samarbete med Förenta Nationerna (FN).
Mattie Yeta, Chief Sustainability Officer för CGI, sa"Efter en framgångsrik första fas av projektet, som ledde till skapandet av ett AI- och satellitverktyg som kan förutsäga föroreningshändelser med upp till 91,5% noggrannhet, är vi glada över att lansera denna andra fas, som ger ett innovativt och proaktivt tillvägagångssätt för miljöhantering och naturskydd."
"Vi förser AI:n med historik, geografisk information och sensordata, vilket gör det möjligt för den att lära sig och utveckla prediktiva mekanismer som kan indikera var och när föroreningsincidenter kan inträffa", förklarar Yeta.
Vad löser det?
Combe Martin, en badort i södra England, har en historia av fluktuerande vattenkvalitet.
Nya rön tyder dock på att vattenkvaliteten försämras till förfång för lokalsamhällen och den naturliga miljön. "Vattenkvaliteten har genomgående varit låg" kommenterade Andy Bell från North Devon Biosphere Reserve.
Floden Umber, som rinner genom reservatet, förorenas ofta av ett avloppsreningsverk och avrinning från jordbrukets gödselmedel. När vattenkvaliteten är särskilt dålig kan turister inte bada i havet, vilket skadar lokala företag.
AI:n tittar på flera mätvärden för att avgöra när en förorening kan inträffa. "Vi skulle se toppar i indikatorer som ammoniak och pH om avloppsvatten släpptes ut uppströms", säger Glyn Cotton, VD för det miljöinriktade teknikföretaget Watr som samarbetade med projektet.
Projektet utnyttjar cirka 50 anslutna sensorer som är spridda över reservatet. Sensordata kombineras med kart- och satellitdata för att plotta när och var föroreningar är dedikerade.
AI-modellen är utformad för att förutse föroreningshändelser i tid så att lokala intressenter kan förhindra dem. Den kan t.ex. föreslå en jordbrukare att sluta gödsla sin åker om prognosen förutspår kraftigt regn som kan spola ner gödselmedlet i vattendragen.
"Lösningen kommer att gynna jordbrukare, myndigheter, vattenbolag och andra intressenter genom att skydda vårt vatten från föroreningar och kontaminering, vilket är avgörande för både vårt sätt att leva och för våra vattenvägar och kustlinjer", fortsatte Yeta och tillade: "Vi börjar i liten skala här i North Devon, men det slutliga målet är att expandera och implementera denna strategi i olika delar av Storbritannien."
AI:s innovativa småskaliga tillämpningar understryker teknikens potential att göra nytta.
Till exempel använder forskare i Norge och Storbritannien en AI-modell för att upptäcka invasiv stillahavslax i europeiska vattendrag, vilket hjälper dem att skydda inhemska arter.
AI är en fenomenal teknik för att lösa nya problem, och forskare världen över drar nytta av den för att gynna både människor och miljö.
