人工智能驱动的研究揭示了南极苔藓和气候变化

气候研究前沿的人工智能技术

南极洲在调节地球气候方面的作用使其成为气候研究的焦点。虽然大多数研究都集中在南大洋的碳吸收或大陆的反射冰川上，但澳大利亚科学家团队正在探索不同的方面：南极苔藓的健康状况。这些研究人员利用人工智能驱动的边缘计算平台，旨在了解南极洲变暖可能如何影响全球气候模式。

苔藓在南极生态系统中的意义

尽管苔藓覆盖的面积不到南极洲表面的 1%，但其生态重要性却是巨大的。苔藓吸收大气中的二氧化碳₂ 并为重要的微生物、真菌和微型动物提供栖息地，形成南极食物链的重要组成部分。这些生物体通过干燥和冷冻适应了南极冬季的极端条件。在过去的 20 年里，科学家们观察到，由于气候变化引起的风型变化和臭氧层消耗，苔藓健康状况出现了令人担忧的下降。这种恶化威胁着土壤稳定、二氧化碳₂ 封存和生物多样性维护。

AIoT 平台创新监控

为了应对这些挑战，保护南极洲环境未来 (SAEF) 的研究人员开发了一种自主的全年监测系统。该系统被称为人工智能物联网（AIoT）平台，配备太阳能电池板和绝缘电池，使其能够在恶劣的南极环境中运行。该平台围绕 NVIDIA Jetson Orin Nano 构建，旨在高效处理 AI 工作负载。它利用在 NVIDIA A100 Tensor Core GPU 上训练的图像分割模型。 AIoT平台收集苔藓冠层、气温、湿度、土壤湿度等数据，并在边缘进行分析，以减少传回澳大利亚的数据。

优化数据处理和传输

SAEF 教授 Sharon Robinson 表示，使用 NVIDIA TensorRT 优化了图像分割模型，提高了处理速度并降低了功耗。这一改进延长了 AIoT 平台的电池寿命，从而实现持续监控。该平台在本地处理数据，仅通过 LoRaWAN 协议将基本见解传输到南极研究站，然后传输到 SAEF 数据库。这种方法最大限度地减少了带宽使用，从而可以进行实时环境监控和分析。

未来展望与合作努力

SAEF 的研究得到 NVIDIA 学术资助计划的支持，该计划提供必要的计算资源。该团队还与澳大利亚南极分部合作开展南极陆地和近岸观测系统项目，将 Jetson 平台集成到新的遥感塔中。此次合作旨在增强远程监测系统的互操作性，扩大整个南极洲环境数据收集的范围。如需了解更多信息，请访问（NVIDIA 技术博客）(https://developer.nvidia.com/blog/ai-investigates-antarcticas-disappearing-moss-to-uncover-climate-change-clues/)。

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