Kecerdasan buatan dan pertanian berkelanjutan untuk melindungi Mar Menor.

  • CSIC telah membuat peta digital Mar Menor menggunakan AI dan satelit Sentinel-2, menganalisis perubahan kualitas air selama satu dekade.
  • Studi ini mengidentifikasi Rambla del Albujón sebagai salah satu area yang paling terdegradasi dan membagi laguna tersebut menjadi tiga area lingkungan yang berbeda.
  • Penelitian ini mengungkapkan keadaan keseimbangan ekologis baru, stabil tetapi tanpa menandakan pemulihan ekosistem.
  • Proyek NewAgro Mar Menor mempromosikan praktik pertanian yang lebih berkelanjutan di cekungan tersebut untuk mengurangi tekanan pada laguna.

Pemandangan umum Mar Menor

Mar Menor telah menjadi laboratorium terbuka sejati tempat sains, teknologi, dan sektor pertanian bekerja sama untuk menghentikan degradasi lingkungan yang telah berlangsung selama bertahun-tahun. Sementara penduduk setempat tetap waspada terhadap warna air dan kejadian "sup hijau ", para peneliti terus menyempurnakan alat yang mereka gunakan untuk mengukur apa yang sebenarnya terjadi di laguna di lepas pantai Murcia.

Sementara itu, pertanian lokal berupaya beradaptasi dengan model yang lebih berkelanjutan , dengan proyek-proyek yang bertujuan mengurangi limpasan nutrisi dan meningkatkan pengelolaan irigasi. Tantangan bersama yang ada adalah: memahami secara tepat bagaimana Mar Menor telah berubah dalam dekade terakhir dan apa yang dapat dilakukan, baik di darat maupun di laut, untuk mengurangi tekanan pada ekosistem pesisir paling terkenal di Spanyol.

Peta digital untuk memindai Mar Menor secara detail menggunakan sinar-X.

Dewan Riset Nasional Spanyol (CSIC), melalui Institut Ilmu Kelautan Andalusia (ICMAN-CSIC), telah mengembangkan metodologi yang menggabungkan kecerdasan buatan dengan citra dari satelit Sentinel-2 untuk mempelajari dengan sangat presisi evolusi kualitas air Mar Menor selama hampir sepuluh tahun.

Penelitian yang diterbitkan dalam Journal of Hydrology ini didasarkan pada rangkaian citra yang diambil antara Juli 2015 dan Juni 2024. Sentinel-2 menawarkan resolusi spasial 10 meter per piksel , yang cukup untuk melacak evolusi area pesisir yang luas dan mendeteksi perubahan relevan dalam kondisi laguna, meskipun tanpa mencapai detail objek kecil seperti perahu individual.

Dari gambar-gambar ini, tim ilmiah memantau dua indikator utama: klorofil-a , yang digunakan untuk memperkirakan jumlah alga yang ada, dan kekeruhan , yang mencerminkan jumlah materi tersuspensi dalam air. Tingkat tinggi dari kedua parameter tersebut biasanya dikaitkan dengan eutrofikasi dan penipisan oksigen , dua fenomena yang menjadi perhatian khusus di Mar Menor.

Analisis ini tidak hanya terbatas pada pembacaan nilai sederhana, tetapi juga menggunakan teknik pembelajaran mesin tanpa pengawasan dan metode statistik tingkat lanjut. Alat-alat ini memungkinkan pengelompokan area laguna berdasarkan perilaku lingkungannya, yang sangat berguna untuk memahami di mana masalah terkonsentrasi dan bagaimana masalah tersebut berkembang dari waktu ke waktu.

Berkat pendekatan ini, para peneliti mampu menghasilkan peta digital beresolusi tinggi dari Mar Menor , yang secara jelas mengidentifikasi area yang paling terdegradasi dan menggambarkan pola lingkungannya. Peta ini kemudian menjadi dasar yang kuat untuk pengambilan keputusan oleh para pengelola dan administrasi.

Rambla del Albujón dan tiga area lingkungan besar di laguna

Salah satu hasil paling signifikan dari pekerjaan CSIC adalah pembagian Mar Menor menjadi tiga zona lingkungan besar , yang didefinisikan berdasarkan karakteristik dan perilakunya selama dekade terakhir. Jenis zonasi ini membantu membedakan area dengan sensitivitas dan respons yang berbeda terhadap dampak eksternal.

Di antara area yang paling bermasalah, Rambla del Albujón menonjol . Saluran air ini, yang mengalir ke laguna antara Los Alcázares dan El Algar, telah menjadi salah satu titik masuk utama nutrisi ke dalam ekosistem . Citra satelit dan model AI sama-sama mengidentifikasi area ini sebagai salah satu yang paling terdegradasi.

Studi ini juga menunjukkan bagaimana metodologi ini memungkinkan kita untuk membedakan antara perubahan musiman, tren jangka panjang, dan peristiwa terisolasi . Dengan demikian, variasi yang khas setiap musim panas, yang terkait dengan kenaikan suhu, tidak sama dengan tren memburuk secara bertahap atau lonjakan tiba-tiba yang terkait dengan DANA (depresi tingkat tinggi terisolasi) atau hujan lebat.

Menurut para peneliti yang terlibat, termasuk Paola Barba dan Isabel Caballero , penggunaan algoritma yang mengelompokkan piksel dengan perilaku serupa telah mempermudah identifikasi pola yang sebelumnya tidak terdeteksi. Hal ini memungkinkan mereka untuk melihat bagaimana area tertentu merespons secara berbeda terhadap episode tekanan lingkungan yang sama.

Tingkat detail ini sangat relevan untuk perencanaan tindakan restorasi dan pemantauan , karena memungkinkan untuk memprioritaskan area yang paling sensitif dan menyesuaikan sumber daya yang tersedia dengan lebih baik, baik secara teknis maupun ekonomi.

“Sup hijau”, badai DANA 2019 dan keseimbangan ekologis baru

Analisis data hampir sepuluh tahun ini tidak hanya menangkap gambaran sesaat, tetapi secara langsung menghubungkan anomali yang terdeteksi dengan peristiwa ekstrem yang telah menandai sejarah terkini Mar Menor. Di antara peristiwa tersebut, "sup hijau" yang terkenal pada tahun 2016 dan 2017 menonjol, ketika perkembangbiakan alga mewarnai air dan secara drastis mengurangi konsentrasi oksigen.

Penelitian ini juga mengaitkan perubahan mendadak pada klorofil-a dan kekeruhan dengan badai DANA tahun 2019 dan peristiwa cuaca selanjutnya , yang meningkatkan masuknya air tawar, sedimen, dan nutrisi dari daerah aliran sungai. Peristiwa-peristiwa ini telah secara signifikan mengubah dinamika ekosistem laguna.

Salah satu temuan yang paling mencolok adalah identifikasi keseimbangan baru dalam beberapa tahun terakhir. Menurut para penulis, kadar klorofil-a dan kekeruhan tampaknya telah stabil, yang mungkin menunjukkan adanya perbaikan. Namun, para peneliti menegaskan hal ini: stabilitas ini tidak berarti pemulihan Mar Menor.

Sebaliknya, mereka berpendapat bahwa laguna tersebut telah beralih ke keadaan ekologis yang berbeda , di mana parameter tetap relatif konstan, tetapi masih jauh dari apa yang dianggap sebagai situasi yang sehat. Dengan kata lain, sistem tersebut telah beradaptasi dengan konteks tekanan terus-menerus, tanpa kembali ke keadaan asalnya.

Pergeseran keseimbangan ini, yang terdeteksi berkat kombinasi AI dan pengamatan satelit, berfungsi sebagai peringatan: tidak adanya guncangan besar pada indikator bukan berarti masalahnya telah terselesaikan , melainkan dampak yang terakumulasi telah memunculkan "normalitas" ekologis baru.

Alat untuk pengelolaan Mar Menor yang lebih efisien.

Di luar hasil ilmiah, metodologi yang dikembangkan oleh ICMAN-CSIC memiliki aplikasi praktis yang sangat bermanfaat untuk pengelolaan lingkungan laguna dan wilayah pesisir Eropa lainnya yang menghadapi tekanan serupa.

Pertama, hal ini memungkinkan optimalisasi lokasi stasiun pengambilan sampel di lapangan. Alih-alih mendistribusikan sensor dan kampanye lapangan secara merata, para pengelola dapat memusatkan upaya mereka pada area yang paling sensitif atau representatif, sehingga dapat menyesuaikan jumlah titik pemantauan dan posisi tepatnya dengan lebih baik.

Hal ini menghasilkan pengurangan biaya pemantauan dan peningkatan efisiensi dalam penggunaan sumber daya yang tersedia, tanpa mengorbankan kemampuan analitis. Bahkan, pembagian zona dengan resolusi 10 meter memberikan tingkat detail yang sulit dicapai hanya dengan pengambilan sampel tradisional.

Selain itu, alat-alat semacam ini menawarkan informasi berkelanjutan dan terkini tentang evolusi ekosistem , yang sangat penting dalam konteks perubahan iklim dan kejadian cuaca ekstrem yang semakin sering terjadi. Kemampuan untuk mengantisipasi atau bereaksi cepat terhadap "sup hijau" baru atau DANA (depresi tingkat tinggi terisolasi) dapat membuat perbedaan besar.

Isabel Caballero , peneliti utama proyek ini, menekankan bahwa pendekatan berbasis AI dan satelit ini dapat berkontribusi dalam merancang langkah-langkah adaptasi yang lebih efektif terhadap perubahan global . Idenya adalah bahwa teknologi tidak boleh menggantikan kerja lapangan, melainkan melengkapinya dan membuatnya lebih cerdas.

Pertanian inovatif untuk mengurangi tekanan pada laguna.

Sementara komunitas ilmiah menyempurnakan model pemantauannya, front penting lainnya sedang berlangsung di darat: transformasi pertanian di cekungan Mar Menor . Proyek NewAgro Mar Menor, yang dikoordinasikan oleh Universitas Politeknik Cartagena (UPCT) bersama dengan PROEXPORT, bekerja tepat ke arah itu.

Inisiatif ini, yang didanai oleh Yayasan Keanekaragaman Hayati dari Kementerian Transisi Ekologi dan Tantangan Demografi , bertujuan untuk merancang dan mengevaluasi strategi agronomi canggih yang memfasilitasi transisi menuju model produksi yang lebih berkelanjutan di lingkungan laguna.

Proyek ini terstruktur di sekitar lima area kerja yang saling terkait , mulai dari penggunaan sensor untuk memantau irigasi hingga penggabungan flora bermanfaat dan budidaya alga dalam tanaman. Salah satu fokus utamanya adalah pemantauan air irigasi secara cerdas , menggunakan perangkat digital untuk menyesuaikan masukan air dan meminimalkan kehilangan dan limpasan ke laguna Mar Menor.

NewAgro juga berkomitmen untuk menerapkan perangkap pintar untuk pengendalian hama lepidoptera , sehingga mengurangi kebutuhan akan perawatan fitosanitari intensif. Selain itu, penelitian sedang dilakukan untuk mengurangi penggunaan nitrogen mineral melalui penerapan biochar dan efek gabungan biostimulan dan bahan organik pada tanah dan tanaman.

Aspek penting lainnya adalah perancangan ulang pagar tanaman pertanian sebagai elemen yang, selain memisahkan petak lahan, juga berfungsi sebagai penghalang vegetasi, menyediakan tempat perlindungan bagi fauna yang bermanfaat, dan mendukung jasa ekosistem. Semua ini bertujuan untuk memastikan bahwa lanskap pertanian membantu mengurangi aliran nutrisi dan sedimen ke dalam laguna.

Penyebaran informasi, gastronomi, dan perubahan generasi di sekitar Mar Menor.

Proyek NewAgro Mar Menor tidak terbatas pada penelitian di lahan percobaan dan laboratorium. Bekerja sama dengan Asosiasi Keluarga dan Perempuan Pedesaan (AFAMMER) , proyek ini menyelenggarakan kegiatan yang menyenangkan dan teknis untuk mendekatkan inovasi-inovasi ini kepada masyarakat setempat dan sektor pertanian.

Salah satu usulan tersebut adalah penyelenggaraan pameran di gedung CIM di mana perusahaan dan organisasi yang terkait dengan wilayah Mar Menor dapat memamerkan produk, layanan, dan proyek mereka yang berkaitan dengan keberlanjutan dan inovasi agribisnis. Idenya adalah agar para petani, keluarga, dan pengunjung dapat melihat secara langsung bagaimana upaya sedang dilakukan untuk mengubah model yang ada saat ini.

Gastronomi juga memainkan peran kunci, dengan demonstrasi memasak langsung oleh koki dari Wilayah Murcia, seperti David López, dari restoran Local de Ensayo . Sesi-sesi ini menampilkan resep tradisional dari Campo de Cartagena, menekankan nilai produk lokal dan warisan kuliner daerah tersebut.

Untuk anak-anak yang lebih muda, diselenggarakan lokakarya robotika, melukis, dan pertanian , dengan tujuan untuk memperkenalkan generasi baru dengan konsep-konsep seperti otomatisasi irigasi, keanekaragaman hayati, dan penggunaan sumber daya yang bertanggung jawab. Selain itu, dipamerkan pula proyek-proyek tentang suksesi generasi dan peran perempuan di daerah pedesaan , yang merupakan aspek kunci untuk memastikan perubahan berkelanjutan dalam model pertanian.

Secara keseluruhan, inisiatif-inisiatif ini bertujuan untuk memastikan bahwa perlindungan Mar Menor tidak hanya dipandang sebagai masalah teknis atau administratif , tetapi sebagai proyek kolektif yang menyentuh ekonomi lokal, budaya gastronomi, pendidikan, dan kohesi sosial di daerah tersebut.

Dengan kombinasi pemetaan digital beresolusi tinggi, kecerdasan buatan, dan pertanian inovatif , Mar Menor memasuki fase di mana kita memiliki pemahaman yang jauh lebih baik tentang apa yang terjadi di bawah permukaannya dan praktik berbasis lahan apa yang dapat membuat perbedaan. Data menunjukkan ekosistem yang keseimbangannya telah bergeser dan tetap berada di bawah tekanan, tetapi juga menunjukkan munculnya alat dan strategi yang, jika diterapkan secara konsisten dan terkoordinasi, dapat membantu mengarahkan masa depannya di Spanyol dan berfungsi sebagai model untuk laguna dan daerah pesisir lainnya di Eropa.

DNA lingkungan untuk memantau ekosistem laut
Artikel terkait:
DNA lingkungan untuk memantau ekosistem laut

Tambahkan sebagai sumber pilihan di Google