Площадь потенциально возделываемых земель в России расширится к 2050 году

Российские ученые при помощи систем искусственного интеллекта выяснили, что площадь потенциально возделываемых земель в России и сопредельных странах существенно расширится к 2050 году в результате изменения климата, однако при этом нагрузка на водные ресурсы во многих сельскохозяйственных регионах заметно вырастет. Об этом сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).

"Ученые пришли к выводу, что через 25 лет количество пахотных земель увеличится за счет расширения их границ в сторону севера. При этом на участках, которые активно используются для выращивания урожая сегодня, может потребоваться значительно более активная ирригация", - говорится в сообщении.

К такому выводу пришла группа российских почвоведов и математиков под руководством инженера-исследователя Центра прикладного искусственного интеллекта в Сколтехе Валерия Шевченко при оценке того, насколько хорошо уже существующие системы ИИ можно использовать для анализа результатов, полученных при расчете климатических моделей. Ученых, в частности, интересовало то, можно ли применять машинное обучение для подготовки прогнозов того, как перемены климата повлияют на агрикультуру.

Для получения подобных сведений ученые использовали два общепринятых набора моделей и данных, ERA5 и CMIP6, которые обычно используются при подготовке прогнозов по изменениям климата и оценке их достоверности. Эти данные ученые объединили с базой данных GFSAD, в которой содержится информация о том, как менялся характер пользования почв, их урожайность, уровень ирригации и другие ключевые агрикультурные параметры.

Нейросетевой прогноз будущего агрикультуры

Все эти сведения послужили материалом для обучения алгоритмов машинного обучения, которых исследователи попытались научить предугадывать изменения в пригодности почв для земледелия при сдвигах температур окружающей среды, уровня осадков и других параметров. Для проверки работы алгоритмов ученые воспроизводили при их помощи текущую ситуацию, пользуясь климатическими данными и прогнозами прошлых лет.

Эти опыты показали, что комбинация из восьми разных типов нейросетей и прочих систем машинного обучения позволяет с достаточно высокой точностью, порядка 86%, предугадывать изменения в пригодности почв для земледелия, связанные с действием глобального потепления. Используя этот набор моделей, ученые просчитали то, как изменится ситуация в России, а также в сопредельных регионах Восточной Европы и Китая к середине текущего столетия.

Проведенные ИИ расчеты показали, что площадь пригодных для сельского хозяйства земель вырастет на 10-12% в этих регионах Евразии, что произойдет за счет смещения северной зоны границы земледелия в сторону полюса и роста уровня осадков в Восточной Европе. При этом расчеты нейросетей показывают, что расходы воды на ирригацию полей заметно вырастут на севере Китая и на юге российского Урала, что необходимо учитывать при планировании землепользования, подытожили исследователи.

20/02/2024

Источники: https://nauka.tass.ru