پنجشنبه ۱۵ آبان ۱۴۰۴
در سال‌های اخیر، دانشمندان به دنبال راهکارهای نوآورانه برای کاهش اثرات تغییرات اقلیمی بوده‌اند. یکی از منابع عمده انتشار گازهای گلخانه‌ای در بخش کشاورزی، به‌ویژه در حوزه دامپروری، متان است که گاوها به‌طور طبیعی در هنگام هضم غذا از طریق آروغ زدن آزاد می‌کنند. متان یک گاز گلخانه‌ای بسیار قوی است و نقش قابل توجهی در گرمایش زمین ایفا می‌کند. براساس تحقیقات جدید، حالا این امکان فراهم شده که از هوش مصنوعی برای کاهش تولید این گاز و در نتیجه کاهش اثرات منفی آن بر محیط زیست استفاده کنیم.
گاوها در طی فرآیند هضم غذا، به‌ویژه مواد گیاهی سخت، گاز متان تولید می‌کنند. این گاز از معده گاو، به‌ویژه از معده اول به نام “رومین”، آزاد می‌شود. در واقع، میکروارگانیسم‌هایی که در معده گاو زندگی می‌کنند، این گیاهان را تجزیه کرده و گاز متان تولید می‌کنند که از آروغ گاوها خارج می‌شود.
طبق مطالعات انجام‌شده، در ایالات متحده، گاز متان تولیدی توسط گاوها حدود ۳۳ درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای کشاورزی را تشکیل می‌دهد و سه درصد از کل گازهای گلخانه‌ای این کشور را به خود اختصاص می‌دهد. بنابراین، هر گونه کاهش در تولید متان از گاوها می‌تواند تأثیر زیادی در مقابله با تغییرات اقلیمی داشته باشد.
یکی از راهکارهای احتمالی برای کاهش تولید متان در گاوها استفاده از مولکول‌های خاصی است که می‌توانند این فرآیند را مهار کنند. برای مثال، بروموفرم، یک ترکیب طبیعی که در جلبک‌های دریایی یافت می‌شود، نشان داده است که می‌تواند تولید متان را تا ۸۰ تا ۹۸ درصد کاهش دهد. اما استفاده از این ماده دارای مشکلاتی است؛ از آنجا که بروموفرم یک ماده سرطان‌زا است، مصرف آن توسط گاوها ایمن نیست و بنابراین نمی‌تواند یک راه‌حل دائمی باشد.
در این میان، به‌منظور تسریع فرآیند تحقیقاتی و یافتن جایگزینی ایمن و مؤثر برای بروموفرم، دانشمندان به استفاده از هوش مصنوعی روی آورده‌اند. هوش مصنوعی به‌ویژه با استفاده از شبیه‌سازی‌های مولکولی و مدل‌های محاسباتی پیشرفته، می‌تواند به شناسایی مولکول‌های جدیدی کمک کند که توانایی مشابهی در مهار تولید متان داشته باشند، اما از نظر ایمنی غذایی مشکلی ایجاد نکنند.
یکی از این تکنیک‌ها استفاده از شبکه‌های عصبی گرافی است. این شبکه‌ها به‌طور خاص برای پیش‌بینی رفتار مولکول‌ها در محیط معده گاوها طراحی شده‌اند. به زبان ساده‌تر، هوش مصنوعی از داده‌های عمومی درباره نحوه عملکرد معده گاوها استفاده می‌کند تا مولکول‌های مناسب برای کاهش تولید متان را شبیه‌سازی و شناسایی کند. این فرآیند نه تنها سرعت تحقیقات را افزایش می‌دهد، بلکه دقت پیش‌بینی‌ها را نیز بالا می‌برد.
در این پروژه، دانشگاه ایالتی آیووا و مرکز تحقیقات کشاورزی USDA-ARS همکاری نزدیکی دارند. تیم دانشگاه ایالتی آیووا وظیفه رهبری کار شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و مدل‌های هوش مصنوعی را بر عهده دارد، در حالی که تیم USDA-ARS مسئول شناسایی ترکیبات جدید و آزمایش آن‌ها در آزمایشگاه‌ها و گاوهای زنده است.
پروفسور راتول چودوری از دانشگاه ایالتی آیووا می‌گوید: “شبکه عصبی گرافی ما می‌تواند خواص مولکول‌ها را با دقت بالا پیش‌بینی کرده و اطلاعات مفیدی درباره رفتار این مولکول‌ها در معده گاوها به دست آورد.”
بر اساس نتایج اولیه، دانشمندان ۱۵ مولکول جدید را شناسایی کرده‌اند که پتانسیل مشابهی برای مهار تولید متان دارند. امید است که هوش مصنوعی بتواند راهی برای فهم بهتر تعامل این مولکول‌ها با میکروبیوم معده گاوها پیدا کند و به این ترتیب، ترکیبات مؤثرتر و ایمن‌تری برای کاهش متان پیدا شود.
جاسک کوزیل، رهبر تحقیقاتی USDA-ARS، بر این نکته تأکید دارد که ترکیب تحقیقات آزمایشگاهی و هوش مصنوعی می‌تواند به تسریع فرآیند تحقیقات و یافتن راه‌حل‌های مؤثر برای مقابله با تغییرات اقلیمی کمک کند. او می‌گوید: “هوش مصنوعی می‌تواند مسیرهای مختلفی را که محققان و شرکت‌ها می‌توانند برای محدود کردن انتشار گازهای گلخانه‌ای دنبال کنند، تسهیل کند.”
در نهایت، استفاده از هوش مصنوعی در این زمینه به‌طور قابل توجهی می‌تواند به کاهش تولید متان از گاوها کمک کند و به‌عنوان یک راه‌حل نوآورانه برای مقابله با تغییرات اقلیمی معرفی شود. این روش نه تنها می‌تواند به بهبود وضعیت محیط زیست کمک کند، بلکه ممکن است باعث پیشرفت‌های قابل توجهی در صنعت دامپروری شود. هوش مصنوعی، با قابلیت‌های گسترده خود، به‌طور فزاینده‌ای در مبارزه با تغییرات اقلیمی نقش کلیدی ایفا خواهد کرد و تبدیل به یک ابزار اساسی در حفاظت از دنیای طبیعی خواهد شد.
تمام حقوق برای پایگاه خبری کویر نیوز محفوظ می باشد کپی برداری از مطالب با ذکر منبع بلامانع می باشد.
کویرنیوز