Nhật Bản đang thúc đẩy sự bền vững của đại dương thông qua khoa học và khởi nghiệp như thế nào
Các cá nhân và tổ chức trên khắp thế giới đang chạy đua để cắt giảm lượng khí thải để ngăn chặn những kết quả tồi tệ nhất của sự nóng lên toàn cầu. Những nỗ lực này thường tập trung vào bầu khí quyển, nhưng các đại dương trên hành tinh của chúng ta hấp thụ khoảng 30% lượng carbon dioxide do con người tạo ra. Các Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên hợp quốc (SDGs) kêu gọi bảo tồn, sử dụng bền vững đại dương, biển và tài nguyên biển là một trong 17 chiến lược để biến đổi thế giới của chúng ta. Tại Nhật Bản, một quốc gia hàng hải với hơn 6.800 hòn đảo, các nhà khoa học và doanh nhân đang áp dụng khoa học và công nghệ tiên tiến hàng đầu để thay đổi mối quan hệ của chúng ta với các đại dương và bảo vệ chúng cũng như hành tinh của chúng ta, cho các thế hệ tương lai.
Nắm bắt các động lực của biến đổi khí hậu
Cơ quan Khoa học và Công nghệ Biển-Trái đất Nhật Bản (JAMSTEC) là một trong những tổ chức khoa học đại dương hàng đầu thế giới. Từ cực bắc và cực nam đến độ sâu của đại dương đến sâu bên trong Trái đất, các nhà nghiên cứu của JAMSTEC đi đến các môi trường khắc nghiệt của Trái đất để tìm hiểu thêm về khoa học đại dương và trái đất nhằm theo đuổi sự bền vững.
Harada Naomi của JAMSTEC cho biết: “Nhiệm vụ của chúng tôi là nắm bắt hiện trạng thay đổi môi trường toàn cầu.
Sứ mệnh của JAMSTEC là phát triển “các năng lực khoa học và công nghệ mới góp phần vào sự phát triển bền vững và duy trì có trách nhiệm, của một xã hội toàn cầu hòa bình và viên mãn”. Một phần của mục tiêu này là phát triển sự hiểu biết tổng hợp và dự đoán về những thay đổi môi trường toàn cầu. Ví dụ, các nhà khoa học của JAMSTEC đang theo dõi 289 địa điểm ngoài khơi quanh Nhật Bản để xem cách đại dương hấp thụ carbon do con người tạo ra đang làm cho nước biển có tính axit hơn. Hiện tượng này đe dọa các sinh vật biển và nghề cá.
Trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Thay đổi Toàn cầu (RIGC) của JAMSTEC gần đây đã giúp hình thành một trong những tài liệu quan trọng nhất hướng dẫn chính sách quốc tế. Báo cáo đánh giá lần thứ sáu của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), cơ quan của Liên hợp quốc đánh giá khoa học về biến đổi khí hậu, là một tài liệu quan trọng đối với các nhà lãnh đạo trên toàn thế giới, và đã được trình bày tại Hội nghị về biến đổi khí hậu của Liên hợp quốc (COP26) được tổ chức tại Glasgow từ ngày 31 tháng 10 đến ngày 12 tháng 11 năm 2021.
Có 149 bài báo nghiên cứu của JAMSTEC được trích dẫn trong báo cáo. Một bài báo được trích dẫn từ Nhật Bản về mô hình hệ thống Trái đất cho các mô phỏng dài hạn được sử dụng trong báo cáo của IPCC đã được trao giải thưởng 0,1% bài báo được trích dẫn nhiều nhất trên Web of Science, một cơ sở dữ liệu trích dẫn các bài báo từ khoa học và các ngành khác. Nó được viết bởi một nhóm dẫn đầu bởi nhà khoa học mô hình khí hậu Hajima Tomohiro của RIGC.
Các tàu nghiên cứu của JAMSTEC đi trên Bắc Băng Dương để điều tra biến đổi khí hậu.
"Nhiệm vụ của chúng tôi là nắm bắt hiện trạng của biến đổi môi trường toàn cầu và cung cấp dữ liệu cho các dự báo trong tương lai thông qua hợp tác quốc tế", Tổng giám đốc RIGC Harada Naomi, người quan tâm đến biến đổi khí hậu cho biết sau khi tham gia các cuộc thám hiểm nghiên cứu đến Bắc Cực và Nam Cực. “Chúng tôi đang tiến hành nghiên cứu ở tất cả các độ sâu của đại dương và kiểm tra quá trình axit hóa, khử oxy và sự nóng lên và giảm đa dạng sinh học cũng như tác động của các chất ô nhiễm. Chúng tôi đang cố gắng làm sáng tỏ những thay đổi về môi trường và đưa ra những dự đoán từ vài năm đến một thế kỷ ”.
Ngoài việc giúp hiểu và mô hình hóa khí hậu Trái đất đang thay đổi như thế nào, các nhà khoa học Nhật Bản đang đặt những chiếc ủng của họ trên mặt đất để quan sát cận cảnh sự thay đổi đó. Bắt đầu từ tháng 6 năm 2020 đến tháng 3 năm 2025, Thử thách Bắc Cực vì Bền vững II (ArCS II) là một dự án hàng đầu quốc gia nhằm tìm hiểu hiện trạng và những thay đổi nhanh chóng về môi trường ở Bắc Cực cũng như tác động của chúng đối với khí hậu và xã hội toàn cầu. Làm việc với các đồng nghiệp từ các viện và trường đại học khác ở Nhật Bản, các nhà nghiên cứu đã bắt tay vào các cuộc thám hiểm Bắc Cực để nghiên cứu hiện tượng làm thế nào Bắc Băng Dương nóng lên nhanh hơn các vùng vĩ độ thấp hơn vì băng biển tan chảy khiến nước tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.
Họ phát hiện ra rằng ngoài quá trình này, các con sông chảy vào Bắc Băng Dương ấm hơn và có lượng nước lớn hơn trước đây. Điều này cũng góp phần làm cho nước biển và không khí nóng lên và lớp băng mỏng hơn. Một tác động có thể xảy ra đối với xã hội là sự nóng lên của Bắc Cực có thể liên quan đến xoáy cực, một hiện tượng trong đó không khí ở Bắc Cực giảm xuống phía nam có thể gây ra những điều kiện nguy hiểm cho những người sống xa hơn nhiều so với Vòng Bắc Cực.
Harada nói: “Dự án ArCS II sẽ làm rõ khí hậu và môi trường của khu vực Bắc Cực, vốn là một vùng trống của dữ liệu đại dương trên Trái đất. "Nó sẽ làm sáng tỏ cách Bắc Băng Dương kết nối chặt chẽ với hệ thống khí hậu toàn cầu."
Nhìn ra biển vì một tương lai bền vững hơn
JAMSTEC cũng đang thúc đẩy sự đổi mới trong khu vực tư nhân và nhà nước thông qua các dự án chung với các công ty khởi nghiệp và chính quyền địa phương. Nó đang làm điều này một phần bằng cách thương mại hóa nghiên cứu khoa học của mình. Một ví dụ về mô hình trí tuệ nhân tạo được phát triển bởi JAMSTEC và Đại học Kyoto có thể dự báo các ngư trường tốt nhất cho công nhân thủy sản, một dự án được tài trợ bởi chương trình CREST của Cơ quan Khoa học và Công nghệ Nhật Bản. Đây là một ví dụ về công nghệ cá, ứng dụng công nghệ thông tin vào đánh bắt cá, và nó đã được chứng minh là chính xác hơn các phương pháp truyền thống.
Để xác định các ngư trường tốt nhất, Ocean Eyes sử dụng thông tin từ vệ tinh và các cảm biến IoT hàng hải.
Công nghệ này được thương mại hóa với tên gọi Ocean Eyes, một công ty khởi nghiệp được thành lập tại Kyoto vào năm 2019. Để xác định các ngư trường tốt nhất, Ocean Eyes sử dụng thông tin từ vệ tinh và cảm biến IoT hàng hải, đồng thời đưa ra các ước tính thông qua mô hình học sâu. Nó có phạm vi bao phủ rộng hơn nhiều so với các phương pháp tìm kiếm cá khác như sóng siêu âm và máy bay không người lái, vốn không hiệu quả ngoài ngư trường. Công nghệ này có thể giảm thiểu nhiên liệu và khí thải của tàu cá bằng cách rút ngắn thời gian họ tìm kiếm ngư trường và giúp quản lý bền vững các nguồn tài nguyên biển.
“Đối với các tàu đánh cá đường dài nhắm mục tiêu đánh bắt như cá ngừ đại dương, nhiên liệu chiếm khoảng 20 đến 30% chi phí hoạt động,” đồng sáng lập Ocean Eyes, Kasahara Hidekazu cho biết. “Việc tiêu hao nhiên liệu chủ yếu là yếu tố tìm kiếm ngư trường tốt. Dịch vụ của chúng tôi cho phép các đội tàu đánh cá giảm chi phí tìm kiếm, cắt giảm khoảng 10% chi phí nhiên liệu. Đánh bắt với chi phí thấp hơn có thể góp phần đạt được hạn ngạch đánh bắt và nghề cá bền vững nói chung ”.
Dịch vụ thương mại của Ocean Eyes có tên là Fishers Navi, một công cụ dự đoán ngư trường dựa trên mô hình số và học sâu có thể được sử dụng trên thiết bị di động. Nó kết hợp dữ liệu nhiệt độ bề mặt biển với thông tin vệ tinh thời tiết, được cập nhật hàng giờ, ở định dạng bản đồ tiện dụng có thể tự động loại bỏ lớp mây che phủ. Ocean Eyes cũng đang làm việc với các chính quyền địa phương ở Nhật Bản để nâng cao hiệu quả và tính bền vững của nghề cá địa phương. Nó nhằm mục đích mở rộng các dịch vụ của mình ra ngoài Nhật Bản và Thái Bình Dương sang châu Mỹ và châu Âu.
Chủ tịch Ocean Eyes Tanaka Yusuke cho biết: “Nỗ lực này là một phần của quá trình số hóa ngành thủy sản và làm cho ngành này bền vững hơn”.
NHẬT BẢN THƯƠNG HIỆU
Chủ tịch Ocean Eyes Tanaka Yusuke cho biết: “Nỗ lực này là một phần của quá trình số hóa ngành thủy sản và làm cho ngành này bền vững hơn”. “Nếu ngư dân có thể duy trì các hoạt động với chi phí thấp, họ có thể đóng góp cả vào việc đạt được giới hạn đánh bắt và tính bền vững của đại dương nói chung.”
Thông qua nghiên cứu khoa học và khởi nghiệp kinh doanh sáng tạo, Nhật Bản sẽ tiếp tục theo đuổi các SDG vì sự bền vững của các đại dương, nơi mà hành tinh của chúng ta phụ thuộc vào.
