人工知能は2030年に人間が飢餓するのを防ぐことができる

農業における技術の応用の図。(ウィキメディア・コモンズ/ブリットクニート)

ジャカルタ - 研究は、農業におけるナノテクノロジーと人工知能(AI)の使用が、世界の食料安全保障を脅かす課題に対処するための解決策となり得ることを明らかにしました。

バーミンガム英国大学の研究者によって行われたこの研究は、精密農業が農家がリアルタイムで対応し、技術を使用して作物の成長を変える方法を調査しました。

精密農業とは、農作物の変動を測定・対応する農業手法を指し、効率の最適化と廃棄物の削減を目的とした土地管理を可能にします。

この場合、人工知能とナノテクノロジーを使用して、植物や土壌のパフォーマンスを向上させることができます。

屋内農業のイラスト。(ウィキメディア・コモンズ/カート・カイザー)

気候変動、人口増加、バイオ燃料生産の土地需要競争、土壌の質の低下は、人間のための食料の生産にますます困難な課題を作ります。

国連は、2030年までに8億4000万人が飢饉の影響を受けると推定している。これに対し、研究者たちは、スマート農業とAIと機械学習を組み合わせたロードマップを開発し、この数を減らすのに役立っています。

「この問題に対する持続可能な農業ソリューションを見つけることは、大胆な新しいアプローチを取り、材料科学や情報学などの様々な分野の知識を統合する必要があります」と、研究の共同執筆者であるIseult Lynchは6月30日にユーロニュースが引用したように述べています。

「ナノテクノロジーと人工知能を用いた精密農業は、持続可能な食料生産のエキサイティングな機会を提供します。「植物の栄養と生産性サイクルの既存のモデルをナノインフォマティクスアプローチで接続し、植物や土壌が安全に、持続可能で責任を持ってより良いパフォーマンスを発揮するのを助けることができます」と、彼が言いました。

図。(ウィキメディア・コモンズ/オレゴン州立大学)

農業技術の革新の主な動機は、土壌の健康を維持し、環境の質を保護しながら、農業用に利用可能な土地面積を減少させて増加する世界の人口を養うために、現在の必要性です。

今日の農業課題においても、水が重要な役割を果たしています。何百万人もの人々を急性飢餓の危険にさらした後、COVID-19パンデミックは、食糧と栄養の背後にあるシステム全体を再考するために非常に重要な年の段階を設定しました。

しかし、研究者たちは、国連持続可能な開発目標6に定められた2030年までに、すべての人の水と衛生を確保するという目標を達成するために軌道に乗っておらず、多くの水源は信頼性が低く、より汚染され、その両方になっています。

農業の激化は、世界的な窒素の使用効率が非常に悪い結果をもたらしました。これは、実際に植物に吸収される農業プロセスで使用される窒素の量を指します。

農業のイラスト。(ウィキメディア・コモンズ/ロードデンドライト)

大量の栄養素が水と空気に失われ、地球が温暖化し、世界の温室効果ガス排出量の11%近くが農業から来ているため、非効率性は環境品質に深刻な脅威を与えます。

地球温暖化を引き起こす二酸化炭素の300倍の強さの過剰土壌受精の結果として、二窒素酸化物「笑いガス」の排出が特に懸念される。一酸化窒素の70%が農業部門によって排出されています。

ナノ肥料は、植物の生殖能力を標的にし、窒素使用の効率を向上させ、一酸化窒素排出量を削減する可能性を提供し、英国の気候変動法に基づく2050年の目標で温室効果ガスの純ゼロ排出を支援するのに役立つ可能性があります。

研究者たちは、ナノテクノロジーは4つの主な方法で農業を改善できることを発見しました。生産と収量のレベルを増加させます。土壌の健康と作物の抵抗を改善します。肥料などの資源の効率を向上させ、汚染を減らす。環境圧力に農家に警告できるスマートセンサー工場を開発する。

「AIとナノテクノロジーを精密農業に統合することは、土壌の健康への影響を最小限に抑えるために肥料や農薬の配達に使用するナノ材料の設計パラメータを調査する上で重要な役割を果たし、安全で持続可能な農業を確保するのに役立ちます」と、別の研究者Peng Zhangは結論付けました。