Kann KI helfen, unseren Planeten zu retten?

Das letzte Jahr war das heißeste Jahr seit Beginn der Wetteraufzeichnungen. Überall auf der Welt erleben wir immer mehr Extremereignisse – von massiven Waldbränden über Überschwemmungen bis hin zu sprudelnden Meerestemperaturen – mit verheerenden Folgen für das menschliche Leben und die Artenvielfalt unseres Planeten.

Die wirtschaftlichen Kosten sind bereits enorm hoch. Trotz der zunehmenden Umweltangst sind meine Kollegen und ich fest davon überzeugt, dass noch viel getan werden kann, um unseren Planeten zu retten.

Klimaprognosen sind noch immer mit großen Unsicherheiten behaftet. Defizite im Verständnis der Klimaprozesse und mangelnde Rechenkapazitäten begrenzen die Genauigkeit von Klimaprognosen, die für eine optimale Anpassung an den Klimawandel und eine bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber diesem erforderlich sind.

Der Einsatz von KI hilft, die Unsicherheiten in der Klimamodellierung einzugrenzen, was wiederum zur Optimierung der Anpassung und potenziell zur Maximierung einer gerechteren Ressourcenverteilung sowie zur Unterstützung umsetzbarer Entscheidungen genutzt werden kann. Tatsächlich nehmen KI-Anwendungen zur Lösung einer Reihe von Klima- und Umweltproblemen rasant zu.

Während wir die Treibhausgasemissionen unbedingt reduzieren müssen, um den Klimawandel zu verlangsamen, benötigen wir zugleich genaue Informationen darüber, was passieren wird, damit wir besser planen und uns auf die Veränderungen einstellen können, die bereits im globalen Klimasystem verankert sind: Bei unveränderter aktueller Politik werden wir in diesem Jahrhundert mit einer Erwärmung von über zwei Grad Celsius rechnen müssen.

Die Columbia University, wo ich als Dozent an der Fu Foundation School of Engineering and Applied Science und der Climate School arbeite, hat zusammen mit der University at Albany, der State University of New York und Esri gerade eine umfassende „Landschaftsanalyse zur KI für Klima und Natur„, das vom Bezos Earth Fund in Auftrag gegeben wurde und in Zusammenarbeit mit diesem entstand.

Der Bericht fasst aktuelle KI-Anwendungen und -Möglichkeiten in verschiedenen Bereichen der Eindämmung des Klimawandels, der Anpassung an den Klimawandel und der Natur zusammen und ist Teil eines Begleitpakets zur Bezos Earth Fund: 100 Millionen US-Dollar für die große Herausforderung „KI für Klima und Natur“mit dem Ziel, KI zur Bekämpfung des Klimawandels und zum Schutz der Natur einzusetzen. Die Grand Challenge ist ein Aufruf zum Handeln, mit dem Ziel, KI-Lösungen für den Schutz der Artenvielfalt, die Optimierung des Stromnetzes, nachhaltige Proteine ​​und andere innovative Ideen zu finanzieren.

Seit ich im Jahr 2021 Co-Direktor eines NSF-Wissenschafts- und Technologiezentrums an der Columbia University wurde, das sich der Verbesserung von Klimaprognosen durch die Zusammenführung physikalischer Modellierung mit KI widmet, arbeite ich mit Kollegen auf der ganzen Welt daran, mithilfe von KI unsere Klimaprognosen genauer zu machen und eine moderne Cloud-Plattform für Klimadaten bereitzustellen.

Die aktuelle Generation großer KI-Modelle verbraucht enorme Ressourcen. Wenn wir hoffen, dass diese neue, bahnbrechende Technologie den Klimawandel und die Zerstörung der Natur bekämpfen und nicht beschleunigen wird, ist es zwingend erforderlich, dass unsere Gesellschaft schnell interdisziplinäre Kooperationen fördert und finanziert, um die Fähigkeiten von KI-Tools in die Hände von Fachexperten zu legen.

Darüber hinaus müssen wir die KI-Benchmarks neu konzipieren, um diese Prioritäten widerzuspiegeln, und Standards der Datenzugänglichkeit verfolgen, indem wir offene Daten, Codes und Modelle fördern, um die Entwicklung von Algorithmen und Anwendungen voranzutreiben und gleichzeitig die Privatsphäre zu schützen.

Es ist unerlässlich, in die Ausbildung und Personalentwicklung zu investieren, um KI-Spezialisten mit fachübergreifendem Fachwissen in verschiedenen Branchen zu unterstützen. Unser von der NSF finanziertes Zentrum LEAP reagiert bereits auf diesen Aufruf zum Handeln und stattet die nächste Generation von Wissenschaftlern mit Fähigkeiten an der Schnittstelle zwischen Klimawissenschaft und KI sowie mit einer modernen Plattform zur Erforschung von Klimadaten aus.

Viele Kollegen verfolgen einen ganzheitlichen Ansatz in der KI-Ausbildung und integrieren grundlegende und angewandte KI-Konzepte in Lehrpläne aller Fachrichtungen, um Absolventen auf eine sich rasch verändernde Welt vorzubereiten.

Darüber hinaus müssen wir sicherstellen, dass Einzelpersonen und Gemeinschaften auf der ganzen Welt die gleichen Chancen haben, auf die Informationen und Daten zuzugreifen, die sie benötigen, um KI-Tools im Hinblick auf den Klimawandel zum Erreichen ihres gegenwärtigen und zukünftigen Wohlergehens einzusetzen.

Dies ist auf lokaler Ebene relevant, indem wirksame Lösungen angewendet und die Belegschaft in historisch marginalisierten und benachteiligten Gemeinschaften aufgebaut wird, die am stärksten vom Klimawandel betroffen sind, und auf globaler Ebene, indem in KI-Infrastruktur, Initiativen und Bildung in den Entwicklungsländern investiert wird, wo der Großteil der nächsten Generation der Weltbevölkerung geboren wird.

Darüber hinaus sind robuste Technologie-Governance-Rahmenwerke erforderlich, um einen ethischen, nachhaltigen, vertrauenswürdigen, sicheren und geschützten Einsatz von KI zu gewährleisten. Bereits jetzt beginnen Regierungsstellen auf der ganzen Welt, beispielsweise in den USA, der EU und der UN-Generalversammlung, solche Richtlinien zu erlassen. Sie müssen die staatliche Finanzierung unterstützen, die KI für immer fördert.

Der Klimawandel ist da. Und damit auch das Zeitalter der KI. Es ist immer noch möglich, mehr Gerechtigkeit und Wohlstand auf einem blühenden Planeten zu erreichen, wenn wir unsere Wissenschaft, Bildung und Innovation strategisch auf diese Ziele ausrichten.

Schließlich stecken wir alle gemeinsam in dieser Situation.

Diese Geschichte wird mit freundlicher Genehmigung des Earth Institute, Columbia University, erneut veröffentlicht. http://blogs.ei.columbia.edu.