Veja como a inteligência artificial está ajudando a garantir água para o seu futuro

Em 2018, a Cidade do Cabo, na África do Sul, ficou dias sem água. No verão de 2019, Chennai, na Índia, secou, com seus moradores esperando horas em uma fila por um suprimento de água oferecido pelo governo.

A demanda global por água está crescendo rapidamente – mas está se tornando cada vez mais escassa. Estima-se que quase um terço da população mundial esteja vivendo em áreas com falta de água, de acordo com o World Data Lab.

Com o  aumento da escassez, motivada pelas mudanças climáticas e uma crescente população global, uma melhor gestão desse recurso é crucial.

Veja como alguns donatários do programa AI for Earth da Microsoft estão tentando ajudar.

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Monitorando o abastecimento de água potável

Uma equipe de pesquisadores do Projeto Capital Natural da Universidade de Stanford está combinando dados de sensoriamento remoto com aprendizado de máquina para detectar barragens e reservatórios menores. Essas estruturas fornecem água potável e geram energia hidrelétrica, mas também podem trazer riscos ameaçadores a ecossistemas se não forem construídas e gerenciadas com cuidado.

Desenvolvido usando o Microsoft Azure, o algoritmo do projeto será disponibilizado gratuitamente para a comunidade de desenvolvimento sustentável.

Gerenciando a água em megacidades

A demanda crescente por água na Índia logo ultrapassará significativamente seu suprimento. O Dr. Yogesh Simmhan está usando a Internet das Coisas (IoT) para ajudar a garantir que as pessoas tenham acesso a um suprimento de água potável. Isso pode ser um problema em áreas com populações densas, particularmente nas megacidades (aquelas com população acima de 10 milhões), muitas das quais experimentam escassez e acesso desigual.

Como parte de seu trabalho com o projeto EqWater, o Dr. Simmhan está usando análise de dados e aprendizado de máquina para entender as causas das variações no acesso à água para bairros individuais; algoritmos podem ser usados para gerenciar melhor os suprimentos, como melhor programação da água ou detecção de vazamentos.

Reunindo dados em áreas como fluxo de reservatórios, clima sazonal e uso residencial, a equipe pode prever demanda de pico e identificar deficiências.

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Melhor compreensão do clima

A previsão aprimorada de secas e inundações se tornará cada vez mais importante, pois as mudanças climáticas geram eventos climáticos mais extremos. O projeto Center for Western Weather and Water Extremes, baseado no Scripps Institution of Oceanography da UC San Diego, está trabalhando para aumentar sua compreensão de alguns dos fenômenos climáticos menos reconhecidos que afetam o oeste dos EUA.

Um desses fenômenos são os rios atmosféricos – grandes massas de vapor d’água no céu. Embora pouco se entenda sobre eles, eles são conhecidos por desencadear tempestades e inundações intensas e são os principais contribuintes para o abastecimento de água. Da mesma forma, as secas podem ocorrer se não chegarem ao horário ou local esperado. O aprendizado profundo está ajudando a equipe a prever seu comportamento.

Investigando o efeito da perda de árvore

Seca, mudança climática, incêndios florestais e infestação de insetos contribuíram para um aumento na perda de árvores no oeste dos EUA, onde a saúde da floresta é uma grande preocupação. As árvores ajudam a evitar inundações absorvendo chuva e diminuindo o escoamento; elas contribuem para o abastecimento de água potável, ajudando a reabastecer aquíferos e a purificar a água; e elas desempenham um papel vital na captura de carbono.

Tony Chang e uma equipe da Conservation Science Partners, organização sem fins lucrativos, estão usando a computação em nuvem e o aprendizado de máquina para avaliar a saúde e a biomassa das árvores, usando imagens da NASA, da Sociedade Geológica dos EUA, do Programa Nacional de Imagens Agrícolas e outras. Esses dados estão vinculados a informações sobre fontes de água regionais, a fim de descobrir as conexões entre conservação e manejo florestal e abastecimento de água.

A análise está sendo aplicada inicialmente na Califórnia antes de ser lançada no resto do oeste dos EUA

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Prevendo a proliferação de algas

Africa Flores, uma cientista pesquisadora do Earth System Science Center da Universidade do Alabama, e sua equipe estão usando a IA para analisar imagens de satélite e modelos climáticos para ajudar a prever a proliferação de algas prejudiciais. Essas colônias fora de controle de algas esgotam o oxigênio da água e o tornam potencialmente tóxico para os seres humanos e a vida selvagem.

Trabalhando no lago Atitlán, no planalto guatemalteco, ela usa o aprendizado de máquina para analisar dados sobre variáveis como chuva, temperatura e cobertura de nuvens. Ela espera que uma compreensão mais profunda das condições que possam levar a essas flores ajudem as autoridades a tomar medidas preventivas e potencialmente melhorar as práticas agrícolas. Seu plano é usar seu algoritmo em outros corpos de água doce na América Central e do Sul.

Para saber mais sobre IA, visite AI for Earth. E siga @MSFTIssues no Twitter.