يمكن للذكاء الاصطناعي تعزيز قدرة النباتات على التقاط المزيد من غاز ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي؛ كيف ذلك؟

غاز ثاني أكسيد الكربون، أبرز الغازات الدفيئة التي يعاني منها البشر، يوّظفه النبات من أجل عملية البناء الضوئي؛ لتصنيع الغذاء، من جانب آخر، يُخزن النبات الكربون في جذوره، ما يساعد في إزالة غاز ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي؛ لذلك قامت الكثير من الحملات المناهضة للتشجير وإعادة الغطاء النباتي، ما يساهم في إزالة كميات أكبر من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. 

أرادت مجموعة بحثية من معهد سالك في الولايات المتحدة الأمريكية، تحسين أنظمة جذور النباتات باستخدام الذكاء الاصطناعي؛ لتخزين المزيد من الكربون لفترات زمنية أطول، بالفعل طوّروا أداة ذكاء اصطناعي، تُسمى (SLEAP). ونشروا ما توّصلوا إليه في دورية «بلانت فينوميكس» (Plant Phenomics) في 12 أبريل/نيسان 2024. 

ما أداة الذكاء الاصطناعي؟ 

أداة الذكاء الاصطناعي SLEAP؛ هي أداة تعلّم آلي؛ تُستخدم للتبع، والجدير بالذكر أنّ التعلم الآلي هو أحد فروع الذكاء الاصطناعي، ويستخدم البيانات المتاحة من أجل تحسين الأداء في أمر ما، ويتمتع بقدرات فائقة، وقادر على التعلّم مثل الدماغ البشري. وفي حالتنا هذه، يستخدم علماء النبات أداة SLEAP من أجل تتبع خصائص جذور النبات وتحليلها، وبناء صورة أكثر وضوحًا لها. بل وتتبع الجينات المرتبطة بالخصائص المطلوبة، ما يساعدهم في تعديل الجينات الأكثر فائدة. 

تطوير! 

طوّر الباحثون مجموعة أدوات لـ SLEAP، تُسمى (sleap-roots)، وباستخدامها يمكن معالجة الصفات البيولوجية للجذر، مثل: الكتلة أو العمق أو زاوية النمو، وغيرهم. 

اختبر الفريق مجموعة من الجذور النائمة في بعض النباتات، مثل: الأرز وفول الصويا والكانولا وغيرهم. ووجدوا أنّ نماذج الذكاء الاصطناعي قادرة على التنبؤ ببنية النبات أسرع 10 مرات بدرجة عالية من الدقة. 

وجدوا أيضًا أنّ تلك الأدوات تُساعد في فهم الجينات المسؤولة عن تكوين نظام جذري عميق قوي يمكنه الاحتفاظ بالمزيد من الكربون لفترة زمنية أطول. ما يُساعد في تصميم نباتات قادرة على التقاط ثاني أكسيد الكربون بسرعة أكبر، وأكثر قدرة على مكافحة التغيرات المناخية. 

تُعد مجموعة أدوات sleap-roots من الأدوات المهمة التي أثبتت فعّاليتها بحسب الدراسة، وهي مجانية؛ لكي يستخدمها الباحثون فيما بعد حول العالم.