Giám sát môi trường hiệu quả hơn nhờ ứng dụng công nghệ

Theo dõi MTĐT trên

Máy bay không người lái giúp các nhà khoa học dễ dàng tiếp cận và thu thập dữ liệu ở nhiều địa điểm hiểm trở.

Máy bay không người lái, phương tiện giúp quan sát toàn diện hơn tác động của biến đổi khí hậu

Do cần thu thập càng nhiều dữ liệu càng tốt để phục vụ nghiên cứu, các nhà khoa học môi trường thường đích thân đến những địa điểm xa xôi, nguy hiểm, đồng thời phải sử dụng nhiều công cụ khác nhau để theo dõi các rạn san hô, rừng mưa nhiệt đới, bờ biển và sông băng. Tất cả nỗ lực đó là nhằm hiểu rõ hơn tác động của nhiệt độ gia tăng đối với Trái đất.

Hệ thống máy bay không người lái (UAS) - với ưu điểm là dễ tiếp cận và dễ điều khiển - hiện được dùng như công cụ quan sát phổ biến, triển khai trong các sứ mệnh khoa học, thu thập dữ liệu quan trọng từ các khu vực từng được coi là không thể tiếp cận. Chuyên gia Catherine Waite, người đã dùng máy bay không người lái để lập bản đồ môi trường sống của chim và nghiên cứu dây leo trong rừng mưa nhiệt đới ở Ðại học Nottingham (Anh), cho biết UAS trang bị camera đa quang phổ có thể nhận diện cây cối từ trên không để lập bản đồ thực vật hoặc giúp theo dõi động vật mang cảm biến nhiệt. UAS cũng có thể được triển khai để nghiên cứu đường bờ biển, sông, suối, sông băng và theo dõi những thay đổi qua từng năm, giúp các nhà khoa học xác định xem nhiệt độ gia tăng tác động ra sao đến các môi trường đó. “Hoạt động này có thể lặp lại dễ dàng và tiết kiệm chi phí hơn so với việc cử người đến khảo sát thực địa và nó cũng cung cấp kho dữ liệu dài hạn để giúp đánh giá các thay đổi theo thời gian” - bà Waite nhận định.

Theo Erik de Badts - Giám đốc kinh doanh mảng cảm biến khu vực châu Âu và Mỹ La-tinh của AgEagle Aerial Systems, một hãng sản xuất UAS tại Mỹ - phương tiện này cũng đang được dùng để đo lượng khí thải carbon dioxide (CO2) và khí metan (CH4), từ các bãi rác ở các thành phố lớn, hoặc giám sát và theo dõi các vụ cháy rừng.

Trong lĩnh vực khoa học khí hậu, UAS đang được sử dụng để đánh giá các hiện tượng xảy ra ở vùng tiếp giáp giữa đại dương và khí quyển, vốn đóng vai trò quan trọng trong các quá trình khí hậu. Trước đó, kiến thức ở mảng này rất hạn chế do giới khoa học khó để tiếp cận nghiên cứu bằng các phương pháp truyền thống. Còn hiện nay, UAS có thể lấy mẫu một cách an toàn ở gần mặt biển, cho phép các nhà khoa học thu thập dữ liệu quan trọng và chính xác hơn để phục vụ cho nghiên cứu.

Cảm biến phát hiện khí metan từ bãi chôn lấp

Cũng trong nỗ lực giúp theo dõi lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, tổ chức phi lợi nhuận Carbon Mapper đã khởi động một dự án mới, trong đó sử dụng các công cụ và dữ liệu từ Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) để đo lượng khí metan thải ra từ các bãi chôn lấp trên toàn cầu. Ðược biết, khí metan phát sinh từ chất thải ước tính đóng góp khoảng 20% lượng khí thải metan do con người tạo ra. Nếu tính theo tấn, khí metan giữ nhiệt trong khí quyển mạnh hơn 80 lần so với CO2. Nhưng trong khi CO2 tồn tại trong không khí trong hàng thế kỷ, khí metan chỉ tồn tại khoảng 1-2 thập kỷ. Ðiều đó có nghĩa là tốc độ nóng lên của khí quyển có thể chậm lại ngay lập tức nếu lượng khí thải metan giảm đáng kể.

Theo kế hoạch, trong năm 2023, Carbon Mapper sẽ thực hiện một cuộc khảo sát viễn thám đối với hơn 1.000 bãi chôn lấp trên khắp nước Mỹ và Canada, cũng như tại các địa điểm quan trọng ở Mỹ La-tinh, châu Phi và châu Á. Ðể thu thập dữ liệu từ các khu vực này, các nhà nghiên cứu sẽ sử dụng các cảm biến gắn trên máy bay, bao gồm hệ thống quang phổ hình ảnh hồng ngoại thế hệ mới (AVIRIS-NG), được phát triển tại Phòng thí nghiệm Ðộng cơ phản lực của NASA ở Nam California. Là một phần của dự án Carbon Mapper, các nhà nghiên cứu cũng sẽ phân tích dữ liệu khí metan từ Cuộc điều tra nguồn bụi khoáng trên bề mặt Trái đất (EMIT) của NASA để xác định những địa điểm "siêu phát thải". Thông tin thu thập được sẽ giúp chính phủ các nước vạch ra chiến lược hành động cụ thể nhằm làm giảm nồng độ khí ô nhiễm trong khí quyển và làm chậm quá trình biến đổi khí hậu.