Vellykket disputas i dag – Maskinlæring for å forutsi når og hvor skadelige alger vil oppstå i havet

Edson Silva er en del av Klimadynamikk og prediksjons-gruppen ved Nansensenteret og har de siste tre årene jobbet for å ta doktorgraden innen sitt fagfelt. I dag disputerte han og fikk tildelt doktorgraden fra Universitetet i Bergen. Gratulerer, Dr. Silva!

Alger er en viktig del av det marine økosystemet, men de kan også skade det. Noen mikroskopiske alger kan produsere giftstoffer som kan tas opp av skjell og nå høye konsentrasjonsnivåer. Når mennesker spiser disse skjellene, kan de bli forgiftet. Overvåking i oppdrettsanlegg for skjell gjør det mulig å unngå forbruk av forurenset skalldyr, men det økonomiske tapet kan bli betydelig ettersom det er forbudt å selge forurenset skjell. Å være i stand til å forutsi når forekomsten av giftige alger stiger til farlige nivåer, såkalt «skadelig algeoppblomstring» (HAB, harmful algal blooms), kan hjelpe oppdrettere til å planlegge avbøtende tiltak og forbedre overvåkingsprogrammet for å oppdage når og hvor en HAB kan oppstå. Dette er formålet med Silvas doktorgradsarbeid. Han satte seg fore å utvikle metoder for å forutsi HAB-er som påvirker oppdrettsannlegg for skjell i Norge.

Silva brukte maskinlæringsteknikker og matet disse med miljødata fra satellitter og modellreanalyser, samt observasjoner av giftige alger i oppdrettsanlegg for skjell (levert av det nasjonale overvåkingsprogrammet) for å finne ut hvilke typiske miljøforhold som er gunstige for HAB-er.

Modellene han utviklet kan nøyaktig forutsi sannsynligheten for forekomst av HAB-arter overvåket langs Norskekysten. Dette kan bidra til bedre planlegging av plasseringen av fremtidige anlegg, for å minimere tap og bidra til å forbedre den nasjonale HAB-overvåkingen. Da vil man også kunne avgrense målingene til de tidspunkter de er mest nødvendige. Dessuten vil modellene kunne varsle om mengder giftige alger fra én til fire uker frem i tid på et bestemt oppdrettssted. Dette kan gi skjell-oppdrettere nok tid til å reagere og forhindre økonomisk tap.

Silva fokuserte innsatsen på å forutsi algeoppblomstring langs Norskekysten, men modellene kan tilpasses for målinger også andre steder på jorden, noe som gjør dem til et svært nyttig verktøy for å redusere skadene HAB kan forårsake. Hvis du vil høre mer om dette nye verktøyet, kan du lytte til episoden av Bjerknes Climate Podcast med Edson Silva her.

Silva har oppnådd en bachelorgrad i oseanografi ved Federal University of Paraná og en mastergrad i fjernmåling ved National Institute for Space Research (INPE) i Brasil. Han startet sin doktorgrad i 2020, som institutsstipendiat ved Nansensenteret og doktorgradskandidat ved Universitetet i Bergen.

Veiledere og samarbeid

Edson Silva (i midten) har blitt veiledet av François Counillon (til venstre) og Julien Brajard (til høyre, begge fra Nansensenteret), samt av Noel Keenlyside (UiB & Nansensenteret). Edson har jobbet med forskere ved Bjerknes Climate Prediction Unit og samarbeidet med forskere ved Senter for forskningsdrevet innovasjon «Climate Futures».

Publikasjoner

I løpet av sin doktorgrad publiserte Silva to artikler, i tillegg har han en artikkel under vurdering og en annen under forberedelse.

Avhandlingen hans, «Prediction of Harmful Algae Blooms Impacting Shellfish Farms in Norway», finnes på nett.

Doktorgradsutdanning

De fleste stipendiater er en del av et ph.d.-program og kan ha arbeidsplassen sin enten ved et universitet, eller ved et forskningsinstitutt. Vi tar imot ph.d.-kandidater på ulike måter: gjennom tildeling av midler fra Norges forskningsråd til instituttstipendiater, eller prosjektmidler fra ulike kilder. Når vi ansetter stipendiater, er de samtidig innskrevet på et ph.d.-program ved et universitet eller høyskole, som er institusjonen som gir doktorgraden. Siden vi ble stiftet for 37 år siden, har vi hatt 56 ph.d.-kandidater som disputerte som ansatte ved Nansensenteret. Dette gjør Dr. Edson Silva til nummer 57 på listen!