కృత్రిమ మేధస్సు నదులలోని రసాయనాల సంక్లిష్ట మిశ్రమాలు జల జీవులను ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయనే దానిపై క్లిష్టమైన అంతర్దృష్టులను అందిస్తుంది — మెరుగైన పర్యావరణ పరిరక్షణకు మార్గం సుగమం చేస్తుంది.
బర్మింగ్‌హామ్ విశ్వవిద్యాలయంలోని పరిశోధకులు అభివృద్ధి చేసిన ఒక కొత్త విధానం, చిన్న నీటి ఈగలు (డాఫ్నియా)పై వాటి ప్రభావాలను పర్యవేక్షించడం ద్వారా నదులలో సంభావ్య హానికరమైన రసాయన పదార్ధాలను గుర్తించడంలో అధునాతన కృత్రిమ మేధస్సు (AI) పద్ధతులు ఎలా సహాయపడతాయో చూపిస్తుంది.
చైనాలోని రీసెర్చ్ సెంటర్ ఫర్ ఎకో-ఎన్విరాన్‌మెంటల్ సైన్సెస్ (RCEES), మరియు జర్మనీలోని హేమ్‌హోల్ట్జ్ సెంటర్ ఫర్ ఎన్విరాన్‌మెంటల్ రీసెర్చ్ (UFZ) శాస్త్రవేత్తలతో కలిసి బీజింగ్ సమీపంలోని చావోబాయి నది వ్యవస్థ నుండి నీటి నమూనాలను విశ్లేషించడానికి ఈ బృందం పని చేసింది. ఈ నదీ వ్యవస్థ వ్యవసాయ, గృహ మరియు పారిశ్రామిక వంటి అనేక విభిన్న వనరుల నుండి రసాయన కాలుష్యాలను స్వీకరిస్తోంది.
ప్రొఫెసర్ జాన్ కోల్‌బోర్న్ యూనివర్సిటీ ఆఫ్ బర్మింగ్‌హామ్ సెంటర్ ఫర్ ఎన్విరాన్‌మెంటల్ రీసెర్చ్ అండ్ జస్టిస్ డైరెక్టర్ మరియు పేపర్‌పై సీనియర్ రచయితలలో ఒకరు. ఈ ప్రారంభ అన్వేషణలను రూపొందించడం ద్వారా, అటువంటి సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఏదో ఒక రోజు నీటిని గుర్తించలేని విషపూరిత పదార్థాల కోసం మామూలుగా పర్యవేక్షించడానికి ఉపయోగించవచ్చని ఆయన ఆశావాదాన్ని వ్యక్తం చేశారు.
అతను ఇలా అన్నాడు: “పర్యావరణంలో రసాయనాల యొక్క విస్తారమైన శ్రేణి ఉంది. నీటి భద్రతను ఒకేసారి ఒక పదార్థాన్ని అంచనా వేయలేము. ఇప్పుడు మనకు తెలియని పదార్థాలు ఏవి కలిసి పనిచేస్తాయో వెలికితీసేందుకు పర్యావరణం నుండి నమూనా నీటిలోని రసాయనాల సంపూర్ణతను పర్యవేక్షించే మార్గాలు ఉన్నాయి. మానవులతో సహా జంతువులకు విషాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి.”
ఫలితాలు, ప్రచురించబడ్డాయి ఎన్విరాన్‌మెంటల్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీకొన్ని రసాయనాల మిశ్రమాలు వాటి జన్యువుల ద్వారా కొలవబడే జల జీవులలోని ముఖ్యమైన జీవ ప్రక్రియలను ప్రభావితం చేయడానికి కలిసి పనిచేస్తాయని వెల్లడిస్తుంది. ఈ రసాయనాల కలయికలు పర్యావరణ ప్రమాదాలను సృష్టిస్తాయి, ఇవి రసాయనాలు వ్యక్తిగతంగా ఉన్నప్పుడు కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి.
పరిశోధనా బృందం అధ్యయనంలో నీటి ఈగలు (డాఫ్నియా) ను పరీక్ష జీవులుగా ఉపయోగించింది, ఎందుకంటే ఈ చిన్న క్రస్టేసియన్లు నీటి నాణ్యత మార్పులకు అత్యంత సున్నితంగా ఉంటాయి మరియు అనేక జన్యువులను ఇతర జాతులతో పంచుకుంటాయి, ఇవి సంభావ్య పర్యావరణ ప్రమాదాల యొక్క అద్భుతమైన సూచికలుగా చేస్తాయి.
“మా వినూత్న విధానం డాఫ్నియాను పర్యావరణంలో సంభావ్య విష పదార్థాలను వెలికితీసే సెంటినెల్ జాతిగా ప్రభావితం చేస్తుంది” అని బర్మింగ్‌హామ్ విశ్వవిద్యాలయం (UoB) మరియు ఈ అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన రచయిత డాక్టర్ జియోజింగ్ లి వివరించారు. “AI పద్ధతులను ఉపయోగించడం ద్వారా, సాధారణంగా ఆందోళనలను పెంచని తక్కువ సాంద్రతలలో కూడా, ఏ రసాయనాల ఉపసమితులు ముఖ్యంగా జలచరాలకు హానికరమో గుర్తించగలము.”
AI అల్గారిథమ్‌ల అభివృద్ధికి నాయకత్వం వహించిన బర్మింగ్‌హామ్ విశ్వవిద్యాలయంలో డాక్టర్ జియారుయ్ జౌ, పేపర్ యొక్క సహ-మొదటి రచయిత ఇలా అన్నారు: “అధునాతన గణన పద్ధతులు పర్యావరణ సవాళ్లను పరిష్కరించడంలో ఎలా సహాయపడతాయో మా విధానం చూపిస్తుంది. జీవ మరియు రసాయన డేటా ఏకకాలంలో, మేము పర్యావరణ ప్రమాదాలను బాగా అర్థం చేసుకోవచ్చు మరియు అంచనా వేయవచ్చు.”
అధ్యయనం యొక్క మరొక సీనియర్ రచయిత ప్రొఫెసర్ లూయిసా ఓర్సినీ ఇలా అన్నారు: “పర్యావరణ సంబంధిత రసాయన మిశ్రమాల సాంద్రతలు ఎలా హాని కలిగిస్తాయో తెలుసుకోవడానికి మా డేటా-ఆధారిత, నిష్పాక్షికమైన విధానంలో అధ్యయనం యొక్క ముఖ్య ఆవిష్కరణ ఉంది. ఇది సాంప్రదాయ పర్యావరణ శాస్త్రాన్ని సవాలు చేస్తుంది మరియు నియంత్రణకు మార్గం సుగమం చేస్తుంది. కొత్త విధాన పద్దతులతో పాటు సెంటినెల్ జాతుల డాఫ్నియాను స్వీకరించడం.”
బర్మింగ్‌హామ్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన డాక్టర్ తిమోతీ విలియమ్స్ మరియు పేపర్ యొక్క సహ-రచయిత కూడా ఇలా పేర్కొన్నారు: “సాధారణంగా, ఆక్వాటిక్ టాక్సికాలజీ అధ్యయనాలు వివరణాత్మక జీవ ప్రతిస్పందనలను గుర్తించడానికి లేదా మరణాలు మరియు మార్పు చెందిన పునరుత్పత్తి వంటి ఎపికల్ ఎఫెక్ట్‌లను మాత్రమే నిర్ణయించడానికి వ్యక్తిగత రసాయనం యొక్క అధిక సాంద్రతను ఉపయోగిస్తాయి. పర్యావరణ నమూనాకు బహిర్గతం అయితే, ఈ అధ్యయనం జీవితాన్ని ప్రభావితం చేసే రసాయనాల యొక్క కీలక తరగతులను గుర్తించడానికి అనుమతిస్తుంది జీవ పరమాణు మార్పులను ఏకకాలంలో వర్గీకరిస్తూ సాపేక్షంగా తక్కువ సాంద్రత వద్ద నిజమైన పర్యావరణ మిశ్రమంలో జీవులు.”
కనుగొన్నవి పర్యావరణ పరిరక్షణను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడతాయి:
- జల జీవులకు ప్రమాదాన్ని కలిగించే గతంలో తెలియని రసాయన కలయికలను గుర్తించడం
- మరింత సమగ్రమైన పర్యావరణ పర్యవేక్షణను ప్రారంభించడం
- జలమార్గాలలోకి రసాయన విడుదల కోసం మెరుగైన-సమాచార నిబంధనలకు మద్దతు ఇవ్వడం
ఈ పరిశోధనకు రాయల్ సొసైటీ ఇంటర్నేషనల్ కోలాబరేషన్ అవార్డు, యూరోపియన్ యూనియన్ యొక్క హారిజన్ 2020 పరిశోధన మరియు ఆవిష్కరణ కార్యక్రమం మరియు నేచురల్ ఎన్విరాన్‌మెంటల్ రీసెర్చ్ కౌన్సిల్ ఇన్నోవేషన్ పీపుల్ ప్రోగ్రాం నిధులు సమకూర్చాయి.
