2025’te Yapay Zeka ile Hayvancılıkta Metan Emisyonlarının Azaltılması
ABD Tarım Bakanlığı Tarım Araştırma Servisi (ARS) ve Iowa Eyalet Üniversitesi’nin (ISU) yaptığı yeni bir araştırma, yapay zekanın (YZ), hayvancılık sektöründe ineklerden kaynaklanan enterik metan emisyonlarını azaltma çalışmalarını hızlandırabileceğini ortaya koyuyor. Hayvancılık sektörü, ABD tarımının %33’ünü ve toplam ABD sera gazı emisyonlarının %3’ünü oluşturuyor.
Metan Emisyonlarını Azaltmanın Önemi
Hayvancılıktan kaynaklanan metan emisyonlarını düşürmek, çevresel sürdürülebilirlik için kritik bir öncelik. ARS Yöneticisi Simon Liu, “Bilim insanlarımız, çiftçilerin çevreyi koruyacak ve sürdürülebilir bir geleceği destekleyecek stratejiler geliştirmelerine yardımcı olmak için yenilikçi ve veri odaklı yöntemler kullanıyor” dedi.
İneklerin sindirim sürecinde oluşan enterik metan, midenin en büyük bölmesi olan rumen mikroorganizmaları tarafından üretiliyor. Araştırmacılar, bu süreçte metan üretimini azaltabilecek bileşik molekülleri keşfetti. Örneğin, deniz yosununda bulunan bromoform adlı molekül, enterik metanı %80-98 oranında azaltma potansiyeli taşıyor. Ancak, bromoformun kanserojen olması, bu molekülün kullanımını sınırlandırıyor ve alternatif moleküller arayışını zorunlu kılıyor.
Yapay Zeka ile Alternatif Moleküller Bulma
Araştırma ekibi, yapay zekayı ve gelişmiş hesaplama modellerini kullanarak, bromoforma benzer ancak toksik olmayan yeni moleküller geliştirmeye odaklandı. ISU Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Bölümü’nden bilim insanları, yapay zeka ile moleküllerin özelliklerini analiz ederken, ARS ekibi laboratuvar ve canlı hayvan deneyleriyle bu bileşikleri test etti.
Araştırma sırasında grafik sinir ağı adı verilen bir makine öğrenme modeli geliştirildi. Bu model, moleküllerin kimyasal özelliklerini ve davranışlarını öğrenerek ineğin rumeninde nasıl etkileşimde bulunacağını tahmin etmeye yardımcı oldu. Böylece, potansiyel metan azaltıcı moleküller tespit edildi ve laboratuvar testlerine uygun hale getirildi.
ISU Yardımcı Doçenti Ratul Chowdhury, “Grafik sinir ağımız, ineğin midesindeki biyokimyasal süreçleri incelememizi sağladı ve bromoforma benzer etkilere sahip 15 molekül belirledik” dedi. Bu moleküllerin hem kimyasal benzerlik hem de metan inhibisyon potansiyeli açısından umut vaat ettiği vurgulandı.
Hayvancılıkta YZ’nin Geleceği
Yapay zekanın sunduğu tahmin gücü, moleküllerin rumen mikrobiyomuyla nasıl etkileşimde bulunduğunu anlamayı kolaylaştırıyor. Bu, hayvan beslenme uzmanlarına ve tarım araştırmacılarına büyük bir avantaj sağlıyor. ARS Araştırma Lideri Jacek Koziel, “Yapay zeka, laboratuvar çalışmalarını hızlandırarak araştırma maliyetlerini düşürebilir ve daha etkili çözümler geliştirilmesine olanak tanır” ifadelerini kullandı.
Araştırmanın Maliyet ve Yatırım Değerlendirmesi
Araştırma, molekül başına hesaplama maliyetlerini de analiz ederek bu tür çalışmaların ekonomik uygulanabilirliğini ortaya koydu. Bu veriler, gelecekte laboratuvar tabanlı araştırmalar için yatırım kararlarına ışık tutabilir.
Yapay zeka destekli bu yenilikçi yaklaşım, hayvancılıkta metan emisyonlarını azaltma hedeflerine ulaşmayı hızlandırırken, çevresel sürdürülebilirlik açısından da önemli bir adım oluşturuyor. Bu araştırmaların yaygınlaşması, tarım sektörünün iklim değişikliğiyle mücadelesinde güçlü bir araç sunabilir.