AI + klimat = sant?

Ett sädesfält vajar stillsamt i vinden medan solens strålar värmer jorden. Känns avancerad modern digital teknik avlägsen? 

Tänk igen.  

På Purdue University i Indiana, USA har ett forskningsprojekt tillämpat artificiell intelligens, AI, i jordbrukets tjänst. Sensorer, kameror och trådlös teknologi samlar automatiskt in data om jordens fuktighet, antal soltimmar med mera. 

Datan analyseras i realtid på fältet, för att se exakt var i odlingarna eventuella åtgärder behövs – i stället för att behandla hela odlingsytan. 

För att klara livsmedelsförsörjningen behöver världens jordbruk innovation. Detta för att klimatförändringarna skapar osäkerhet genom exempelvis extremare väder. Just nu pågår flera AI-projekt med målet att bättre förutse hur skördar ska falla ut. Även i Sverige. 

Under 2021 testade Hushållningssällskapet, som arbetar för utveckling av landsbygden, AI-hjälpmedlet Klara. Klara har bland annat tränats i att känna igen svampsjukdomar hos vete och svåridentifierade ogräs genom bildigenkänning. För varje uppdrag lär sig Klara lite mer och kan bygga ut sitt beslutsunderlag. Anders Adholm är växtodlingsrådgivare på HIR Skåne, en av Hushållningssällskapets lokalavdelningar. 

– Vi mänskliga rådgivare kan nu ägna oss mer åt lösningar än att identifiera olika ogräs och sjukdomar. I stället för att spruta kemikalier över hela fältet, så kan vi köra en lägre dos på utvalda ställen, vilket sparar både pengar och miljö. Det är jättespännande att få vara med om utvecklingen, säger han.

Genom att hantera och analysera stora mängder data, göra avancerade beräkningar och dra slutsatser verkar AI kunna stå till tjänst för klimatet på flera områden. 

Mål att bli framstående inom AI

Regeringens mål är att Sverige ska bli ledande inom AI och att koppla ihop AI med klimatutmaningen. Innovationsmyndigheten Vinnova finansierar flera projekt med syfte att minska utsläpp av växthusgaser med hjälp av AI. 

Sverker Janson är enhetschef på forskningsinstitutet RISE Centrum för tillämpad AI. Han är också medförfattare till rapporten AI i klimatets tjänst (februari 2021), som kartlägger kompetensen i Sverige och beskriver hur AI kan tillämpas.

Ett illustrativt exempel som Sverker Janson nämner är översvämningarna i Gävleborgs län 2021, när mer än 100 millimeter regn föll under ett dygn. Vid sådana extrema väderhändelser kan AI användas för att läsa av satellitbilder och se hur avrinningssystemen påverkas vid överbelastning. 

– Med hjälp av AI kan man också göra effektivare korttidsprognoser av extremväder, vilket gör att vi bättre kan möta sådana hot, säger Sverker Janson.

Stor energitjuv

2020 lade AI-forskare från Sverige, Spanien, Tyskland, USA och Nya Zeeland, fram en studie om hur AI kan förstärka eller förhindra möjligheten att nå FN:s 17 globala mål – som inkluderar 169 delmål – för hållbar utveckling. I studien, som publicerades i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications, visar forskarna att AI kan gagna hela 134 av delmålen. 

Störst positiv påverkan skulle AI ha inom mål 1 (ingen fattigdom), mål 7 (hållbar energi för alla) och mål 11 (hållbara städer och samhällen). 

Francesco Fuso-Nerini, forskare vid Kungliga Tekniska Högskolan (KTH), ledde studien tillsammans med KTH-kollegan Ricardo Vinuesa. Enligt studien kan AI-modeller hjälpa till att mäta och förebygga luftföroreningar i städer, stärka beredskap vid översvämningar och torka för att skydda de mest utsatta människorna, och erbjuda smartare energihantering.

– Till exempel genom att bättre matcha produktion och användning av elektricitet, så att man kan balansera hushållens elbehov med produktionen av el, säger han.

Men tekniken som kan beräkna och bidra till minskning av utsläpp är själv en gigantisk energitjuv. 2019 rapporterade tidskriften Technology Review att upplärningen av en enda AI-modell kan orsaka lika stora utsläpp som fem stora bilar gör under hela sin livstid.

Enligt Francesco Fuso-Nerini står stora datacenter – en del av den infrastruktur som AI vilar på – för cirka en procent av den globala elförbrukningen. 2030 kan det vara 20 procent. 

Fler fördelar än nackdelar

Enligt Energimyndighetens sajt står världens omkring nio miljoner datacenter för två procent av alla koldioxidutsläpp och tre procent av världens energianvändning.

– Många länder försöker bli klimatneutrala och det är en enorm utmaning. Men AI och digital teknologi kan vara till hjälp i alla delar av samhället. Många organisationer försöker också skapa effektivare algoritmer både av klimatskäl och av ekonomiska. Det här måste man verkligen ta tag i, säger Francesco Fuso-Nerini.

Techjättar som Google, Facebook, Apple och Microsoft har lovat att bli koldioxidneutrala och en del har placerat sina serverhallar i kalla länder som Sverige för att minska den energi som krävs för att kyla ner systemen. Men effekterna är svåra att överblicka.

Sverker Janson på RISE anser att experter på AI och klimat måste samarbeta mer. För nyttan med AI överträffar riskerna, menar han.

– AI har potential att spara långt mer utsläpp än det själv orsakar. Men har vi bara ren el, har vi även klimatvänlig AI.