Menikmati hari cerah di pantai bisa seketika berubah menjadi petaka kesehatan akibat ledakan alga beracun. Fenomena alam ini tidak hanya mampu membunuh ikan dan mamalia laut secara massal, tetapi beberapa jenis blooming alga juga bisa mencemari udara hingga membuat manusia mengalami sesak napas.
Ketika wabah alga memuncak, dampaknya dapat melumpuhkan roda ekonomi pesisir secara total, mulai dari penghentian panen kerang, matinya sektor pariwisata, hingga penutupan berbagai bisnis pantai yang bergantung pada air bersih.
Tantangan terbesar yang dihadapi selama ini adalah masalah waktu. Ketika masyarakat mulai melihat perubahan warna air laut atau mendapati bangkai-bangkai ikan bertebaran, hal itu menandakan bahwa wabah alga sebenarnya sudah terlanjur menyebar luas.
Di sisi lain, metode pengujian air konvensional masih membutuhkan waktu seharian atau lebih karena petugas harus menggunakan kapal, mengambil sampel, lalu mengujinya di laboratorium. Hal ini menyisakan pertanyaan besar bagi komunitas pesisir: ke mana mereka harus memeriksa air terlebih dahulu sebelum terlambat?
**Kecerdasan Buatan untuk Deteksi Dini**
Untuk menjawab tantangan tersebut, para ilmuwan NASA berhasil mengembangkan sebuah alat berbasis kecerdasan buatan yang mampu memberikan deteksi dini. Dengan menggabungkan data dari beberapa satelit di luar angkasa, alat ini sukses mendeteksi pembentukan alga beracun di wilayah Florida barat dan California selatan.
Di wilayah Teluk Meksiko, Florida, spesies alga bernama Karenia brevis telah menjadi momok selama puluhan tahun karena memicu fenomena pasang merah yang membunuh satwa liar dan menyebabkan gangguan pernapasan pada perenang.
Sementara itu di Pantai Barat Amerika, ledakan alga Pseudo-nitzschia telah meracuni ratusan lumba-lumba dan singa laut California dalam beberapa tahun terakhir. Bahkan, racun dari sebagian alga ini bisa terbang terbawa angin dan memicu penyakit pernapasan pada manusia di daratan.
**Membaca “Sinyal Rahasia” dari Orbit Bumi**
Meskipun satelit pemantau cuaca sudah lama digunakan untuk melacak pergerakan alga, kondisi air pesisir pantai sangat rumit. Keberadaan sedimen lumpur, aliran air sungai, tanaman laut, kedalaman air yang dangkal, hingga perubahan cahaya sering kali mengacaukan pandangan lensa satelit.
Untuk menyiasatinya, tim peneliti yang terdiri dari Michelle Gierach dan Kelly Luis dari NASA’s Jet Propulsion Laboratory, bersama Nick LaHaye dari Spatial Informatics Group, menggabungkan kekuatan dari lima misi antariksa yang berbeda, termasuk satelit canggih PACE milik NASA dan instrumen TROPOMI.
Kolaborasi instrumen ini membuahkan hasil luar biasa:
Satelit PACE: Mampu mengidentifikasi kelompok alga berdasarkan karakteristik fisik seperti ukuran, bentuk, hingga pigmen warnanya.
TROPOMI: Mampu menangkap kilauan cahaya merah samar yang dipancarkan oleh alga tertentu saat mereka melakukan proses fotosintesis.
Dengan menyatukan petunjuk-petunjuk tersebut, sistem ini tidak hanya bisa mendeteksi bahwa ada “sesuatu” di dalam air, tetapi juga bisa mengetahui jenis alga apa yang sedang mengancam.
**Melatih Sistem AI Tanpa Bantuan Manusia**
Tim peneliti melatih sistem komputer ini menggunakan metode pembelajaran mesin mandiri. Artinya, AI tersebut diajarkan untuk mempelajari sendiri pola-pola rumit dari aliran data raksasa satelit tanpa perlu diberi label satu per satu oleh manusia di awal prosesnya.
Setelah itu, pengukuran langsung di laboratorium dan lapangan digunakan untuk mencocokkan pola temuan AI dengan kondisi asli di dunia nyata.
Sistem ini dilatih menggunakan data satelit dari tahun 2018 dan 2019, kemudian diuji coba pada periode setelahnya di wilayah yang sama. Hasil awal menunjukkan bahwa AI ini mampu memetakan dan mengidentifikasi spesies alga berbahaya seperti K. brevis secara akurat, bahkan di air pesisir yang keruh sekalipun.
“Setidaknya, alat seperti ini dapat membantu kita mengetahui di mana dan kapan harus mengambil sampel air saat ledakan alga baru saja dimulai,” ujar Michelle Gierach. “Alat ini juga mendorong kolaborasi antar-spesialis untuk melahirkan cara baru dalam mendukung pengambilan keputusan.”
**Peta Tanpa Celah demi Keamanan Bersama**
Kehadiran AI ini tidak akan menggantikan peran lembaga kesehatan atau badan prakiraan cuaca seperti NOAA yang selama ini bertugas memantau pantai. Sebaliknya, AI akan membantu mengarahkan petugas ke lokasi yang tepat dengan jauh lebih cepat.
Tujuan akhir dari proyek riset ini adalah menciptakan “peta tanpa celah”. Mengingat tidak ada satu pun satelit yang bisa memotret semua hal secara instan, dan tidak ada kru kapal yang mampu menguji setiap jengkal garis pantai, kombinasi antara pengamatan antariksa dan sampel air di darat akan memberikan gambaran yang jauh lebih jelas bagi pihak berwenang sebelum alga beracun berubah menjadi krisis besar.
Saat ini, tim peneliti terus menyempurnakan alat AI tersebut dengan memasukkan lebih banyak data garis pantai, serta berencana memperluas pengujian ke badan air lainnya seperti danau. Langkah ini diharapkan dapat melindungi pasokan air minum, sektor perikanan, budidaya laut, hingga ekonomi lokal yang bergantung pada kebersihan air.
Studi lengkap mengenai pemanfaatan kecerdasan buatan untuk menjaga lautan ini telah resmi diterbitkan dalam jurnal ilmiah AGU Earth and Space Science.
Sumber: Kompas.com
Buku Terkait: