HAB 관리를 변화시키려는 연구

SANIBEL-CAPTIVA 보존 재단

Sanibel-Captiva Conservation Foundation은 해양 연구소가 Okeechobee 호수에서 Caloosahatchee까지의 물 흐름을 더 잘 관리하기 위해 최첨단 인공 지능 변압기 모델에 알리는 물 샘플링 노력을 위한 현장 캠페인을 주도하고 있다고 보고했습니다. 샘플 분석은 모델 시뮬레이션에 통합되어 유해 녹조(HAB)의 원인을 식별하고 필요한 수질 개선 목표를 설정하는 데 도움이 됩니다.

SCCF는 플로리다 대학의 해안 솔루션 센터 및 기타 University of Florida의 연구원과 협력하여 원예 활동으로 인한 영양 부하의 부정적인 영향을 최소화하는 동시에 물 관리자에게 담수 공급을 안내하고 있습니다.

모델의 구별되는 특징은 작업하도록 훈련받은 가장 관련성이 높은 정보에 주의를 기울이는 능력입니다. 이 프로젝트에서 팀은 하천 흐름, 염분 및 질산염 농도와 같은 변수를 예측하기 위해 수년간 보관된 데이터를 학습하도록 모델을 교육합니다.

공동 수석 조사관인 해양 연구소 소장 Eric Milbrandt 박사는 강, 하구 및 해안 관측 네트워크의 지속적인 수질 모니터링 스테이션과 포괄적이고 표적화된 샘플링 프로그램을 통해 조기 HAB 탐지 방법을 활용하고 있습니다. 모니터링은 주로 블룸 현상에 대한 반응으로 이루어졌습니다.

샘플링 작업을 주도하고 있는 Milbrandt는 "유해한 조류 번식을 더 잘 예측하는 데 사용되는 모델링은 Okeechobee 호수에서 멕시코 만까지 물을 샘플링하기 위한 현장 캠페인에 의해 뒷받침되고 검증되었습니다"라고 말했습니다. "우리는 플로리다 대학교 연구원 Elise Morrison 박사와 Ed Phlips 박사에게 전달되는 수질 데이터와 물 샘플을 수집합니다. 다른 물 샘플은 SCCF 해양 연구소에서 실행됩니다."

SANIBEL-CAPTIVA 보존 재단

모델은 물의 현재 상태와 지역의 일기 예보를 읽는 방법을 학습한 다음 연구 대상 지역에 대해 최대 14일까지 정확하게 예측합니다. 대규모 데이터세트에서 정보를 추출하는 Transformers 모델의 기능은 이전의 수문학적 모델링 방법에 비해 더 나은 성능을 제공하며 더 넓은 범위의 변수를 모델링할 수 있습니다.

프로젝트 팀원인 지속 가능한 인프라 및 환경 공학부 조교수인 Morrison과 식품 농업 과학 연구소의 산림, 수산 및 지질 과학부 교수인 Phlips는 새로운 수질 샘플링 방법을 개발하고 있습니다. HAB에 연료를 공급하는 특정 영양원, 그 기원 및 식물성 플랑크톤(조류) 군집에 미치는 영향을 식별합니다.

Milbrandt는 생태계에 대한 집중적인 과학적 초점의 중요성을 강조했습니다.

"우리는 지역 전문 지식이 제한적인 방호벽 섬에서 살고 일하고 있습니다. 따라서 이 프로젝트는 수질 저하 문제를 해결하는 데 도움이 되는 새로운 도구와 지식의 깊이와 폭 때문에 흥미진진합니다."라고 그는 말했습니다. "HAB는 물고기 폐사, 대규모 저산소(저산소) 지역, 수로를 막는 청록색 조류 번성까지 많은 부정적인 영향을 미치고 있으며, 이 모든 것은 관광 기반 경제에 부정적인 영향을 미칩니다."

SCCF는 다음 단계는 일기 예보 기관의 데이터와 함께 변환기 모델을 실시간으로 적용하여 매일 예측을 자동화하는 것이라고 보고했습니다.

이 작업은 HAB의 영향을 완화하는 데 있어 물 관리를 안내하기 위해 호수, 유역 및 하구 모델을 통합하는 프로젝트의 일부입니다. 이 프로젝트는 미 육군 공병대의 자금 지원을 받아 University of South Florida, North Carolina State University 및 SCCF 간의 파트너십입니다.

이 연구는 특히 남서부 플로리다의 해안 생태계를 더 자주 괴롭히는 현상에 대한 University of Florida의 연구원과 공동 작업자의 다각적 접근 방식입니다.

University of Florida에서 실시하고 2020년에 발표된 연구에 따르면 16년 동안 플로리다 카운티에서 한 달에 15일 이상 적조가 발생한 경우가 28번 있었습니다. 이들 모두는 플로리다 남서부의 해안선 200마일에 달하는 피넬라스(Pinellas), 매너티(Manatee), 새러소타(Sarasota), 샬럿(Charlotte), 리(Lee), 콜리어(Collier) 등 6개 카운티 중 하나에서 발생했습니다.