Cơ hội và thách thức khi ứng dụng AI trong quản lý tài nguyên, môi trường

AI giúp phát hiện, giải quyết một số vấn đề khí hậu, môi trường

Biến đổi khí hậu đang làm gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan như mưa lớn bất thường, lũ quét, sạt lở đất và ngập úng trên diện rộng. Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề. Những hình thái thời tiết ngày càng khó lường đặt ra yêu cầu cấp thiết trong việc nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo sớm và ứng phó thiên tai để bảo vệ tính mạng, tài sản của người dân. 

Trong đó, AI cho phép tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn như mưa vệ tinh, cảm biến IoT, ảnh radar, bản đồ địa hình số (DEM) để đưa ra phân tích tổng hợp và dự báo chính xác hơn. Các ứng dụng tiêu biểu có thể kể đến như dự báo mưa cục bộ theo giờ (nowcasting), phát hiện nguy cơ lũ quét theo thời gian thực hay xây dựng bản đồ ngập tự động theo từng khu dân cư. 

AI không chỉ là công cụ hỗ trợ kỹ thuật trong dự báo mà còn trở thành nền tảng quản trị bền vững liên ngành và đa ngành. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng AI, khi kết hợp với dữ liệu lớn, IoT và điện toán đám mây, có thể tạo ra các hệ thống quản lý thông minh, từ đó hỗ trợ hoạch định chính sách, giảm thiểu rủi ro và nâng cao khả năng thích ứng.

Trong quản lý tài nguyên, nông nghiệp, AI đã được ứng dụng để dự báo năng suất cây trồng, giám sát hạn hán, quản lý nước tưới và kiểm soát sâu bệnh dựa trên các chỉ số khí hậu - sinh học. Trong phát triển đô thị và hạ tầng. AI hỗ trợ phân tích tác động của biến đổi khí hậu đến không gian đô thị, bao gồm hiện tượng đảo nhiệt đô thị, ngập lụt và sụt lún đất. Các hệ thống học máy được ứng dụng trong quy hoạch hạ tầng chống chịu, tối ưu hóa giao thông và thiết kế thành phố thông minh, thân thiện khí hậu... 

Việc tích hợp AI với Big Data, viễn thám, GIS và mô hình động lực đã bước đầu mang lại kết quả khả quan, đặc biệt trong dự báo mưa lớn, bão nhiệt đới và xây dựng bản đồ ngập do nước biển dâng. Đây là những minh chứng rõ ràng về tiềm năng ứng dụng AI như một công cụ khoa học và quản trị bền vững.

AI giúp phát hiện, giải quyết một số vấn đề khí hậu, môi trường (Ảnh minh họa). 

Theo đánh giá của chuyên gia tại Viện Tài nguyên Thế giới (WRI), trí tuệ nhân tạo có tiềm năng chuyển đổi các khám phá khoa học. Nó đã và đang giúp chúng ta giải quyết những thách thức còn bỏ ngỏ liên quan đến dự báo thời tiết, tối ưu hóa lưới điện và khoa học vật liệu, tất cả đều rất quan trọng để mở rộng quy mô năng lượng tái tạo.

Ví dụ, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts tại Mỹ (MIT) đã phát hiện ra rằng các mô hình dựa trên AI có thể giúp các công ty điện lực tích hợp năng lượng tái tạo bằng cách cải thiện độ chính xác của dự báo năng lượng mặt trời và gió. Điều này đến lượt nó cải thiện việc quản lý lưới điện, giúp cung cấp đúng lượng điện vào đúng nơi và đúng thời điểm để duy trì hoạt động và giảm chi phí.

Tại Viện Tài nguyên Thế giới, các nhà nghiên cứu khí hậu đã sử dụng AI để tăng hiệu quả thu thập và làm sạch dữ liệu, đẩy nhanh việc cung cấp thông tin chi tiết về các kế hoạch khí hậu quốc gia của các quốc gia (được gọi là Đóng góp do Quốc gia Tự quyết định, hay "NDC"). Điều này có nghĩa là các xu hướng và khoảng cách trong cam kết phát thải có thể được xác định sớm hơn so với các quy trình thủ công, làm rõ tiến độ thực hiện các mục tiêu khí hậu của thế giới và hỗ trợ 400 bộ ngành và hơn 100.000 người dùng dựa vào Climate Watch theo dõi tiến độ, nhận biết xu hướng và hành động sớm hơn trước.

Từ những người bảo vệ rừng tuyến đầu đến các nhà đầu tư khí hậu, tất cả chúng ta đều tràn ngập thông tin. AI được thiết kế tốt có thể giúp các tổ chức tìm ra tín hiệu trong tiếng ồn, tập trung và hành động.

Ví dụ, từ kinh nghiệm nhiều năm, WRI biết rằng những cộng đồng có quyền truy cập vào dữ liệu tốt hơn sẽ hiệu quả hơn trong việc ngăn chặn nạn phá rừng. Tại Peru, WRI nhận thấy các nhóm sử dụng cảnh báo mất rừng gần như theo thời gian thực đã chứng kiến nạn phá rừng giảm 52% trên lãnh thổ của họ, so với các cộng đồng tương tự không thay đổi phương pháp giám sát. AI sẽ giúp WRI tiến thêm một bước dài, cho phép người dùng truy cập dữ liệu thiên nhiên quan trọng bất kể trình độ kỹ thuật của họ.

Trong tháng 11/2025, Land & Carbon Lab (một sáng kiến do Quỹ Trái đất Bezos và WRI khởi xướng), với sự hỗ trợ của Phòng thí nghiệm Dữ liệu của WRI, sẽ ra mắt nền tảng giám sát môi trường đầu tiên của WRI với giao diện được hỗ trợ bởi AI.

Nền tảng này sẽ giúp người dùng dễ dàng khám phá, phân tích và trực quan hóa dữ liệu về thiên nhiên, biến các tập dữ liệu không gian địa lý phức tạp thành những thông tin chi tiết hữu ích cho các đối tác trên toàn thế giới. Hệ thống này sẽ cho phép người dùng tạo bản đồ và phân tích để trả lời các câu hỏi đơn giản - chẳng hạn như "bao nhiêu đồng cỏ đã bị mất ở Maasai Mara năm ngoái" - thay vì phải lập trình hoặc sử dụng các giao diện trực quan phức tạp để hiển thị thông tin họ cần.

Nghiên cứu cho thấy AI có thể mang lại sự thay đổi lớn về hiệu quả làm việc của từng cá nhân, và việc kết hợp hiểu biết của con người với các công cụ AI có thể mang lại kết quả tốt hơn so với việc làm việc độc lập. Ví dụ, nghiên cứu cho thấy các công cụ dựa trên AI giúp các nhà phát triển phần mềm cá nhân hoàn thành nhiệm vụ nhanh hơn 55%. Hơn nữa, các nghiên cứu gần đây cho thấy AI có thể giúp chúng ta tìm ra các giải pháp sáng tạo hơn cho những thách thức trong thế giới thực như quy hoạch đô thị.

Sự kết hợp giữa hiệu quả và sáng tạo này mang lại những lợi ích rõ rệt cho nhiều nhóm và tổ chức nhỏ đang nỗ lực cải thiện cuộc sống con người, bảo vệ thiên nhiên và ngăn chặn biến đổi khí hậu. AI mang đến WRI một lộ trình để mở rộng quy mô công việc, đáp ứng nhu cầu của cộng đồng mà WRI phục vụ trong phạm vi chi phí và thời gian hạn chế.

Trí tuệ nhân tạo - Những thách thức về môi trường

Sự phát triển mạnh mẽ của AI đang đặt ra lo ngại về tiêu thụ năng lượng và nước, khi các trung tâm dữ liệu cần nguồn tài nguyên khổng lồ để vận hành.

Đào tạo và triển khai AI cũng rất tốn kém, cả về mặt môi trường lẫn tài chính. Cần rất nhiều năng lượng và nước để vận hành các hệ thống AI ở quy mô lớn. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), một trung tâm dữ liệu tập trung vào AI điển hình tiêu thụ lượng điện tương đương 100.000 hộ gia đình; các trung tâm lớn hơn đang được xây dựng hiện nay sẽ tiêu thụ gấp 20 lần con số đó.

Chỉ riêng tại Hoa Kỳ, nhu cầu điện năng cao điểm dự kiến sẽ tăng 128 gigawatt vào năm 2029, phần lớn là do các trung tâm dữ liệu cần thiết cho AI. Trong khi đó, giá điện và tình trạng thiếu nước đang tăng vọt ở nhiều nơi trên thế giới, gây thêm áp lực cho các hộ gia đình vốn đã chật vật kiếm sống.

Đào tạo và triển khai AI cũng rất tốn kém, cả về mặt môi trường lẫn tài chính (Ảnh minh họa). 

Tự động hóa quá mức cũng có thể làm suy yếu hệ thống và khả năng phán đoán của con người. Việc sử dụng AI một cách thiếu cân nhắc có thể làm xói mòn khả năng lập luận, cân nhắc các quyết định đạo đức và xây dựng trí nhớ của một cá nhân hoặc tổ chức. Chúng ta có thể không nhận ra hậu quả cho đến khi những cú sốc và căng thẳng cho thấy vị hoàng đế trong truyền thuyết không có quần áo. Ví dụ, trong lĩnh vực y tế, nghiên cứu cho thấy các bác sĩ sử dụng AI để cung cấp các dịch vụ thiết yếu như nội soi đại tràng đang bị giảm năng lực, điều này thực sự có thể làm trầm trọng thêm tình hình chăm sóc sức khỏe theo thời gian.

Trong khi trạng thái của AI tạo sinh đang phát triển nhanh chóng, những rủi ro và cơ hội cốt lõi vẫn luôn nhất quán kể từ khi ChatGPT ra mắt công chúng vào năm 2022. Ví dụ, AI tạo sinh có thể tạo ra những kết quả trông có vẻ đúng nhưng thực tế lại sai (một hiện tượng được gọi là "ảo giác") hoặc chung chung đến mức khó hiểu (cái gọi là "AI slop"). Khối lượng lớn nội dung sai lệch hoặc mơ hồ do AI tạo ra có nguy cơ lấn át những công trình được cân nhắc kỹ lưỡng và kiểm duyệt. Điều này có thể khiến mọi người khó kiểm chứng thông tin, làm tăng khả năng các quyết định quan trọng dựa trên thông tin sai lệch và làm chậm hành động.

Một tương lai bền vững có thể được đảm bảo và những rủi ro mà AI mang lại cho thế giới có thể được giảm thiểu khi chúng ta nhận thức được và hành động một cách có trách nhiệm. Khi công nghệ phát triển với tốc độ nhanh chóng, việc tìm kiếm giải pháp cân bằng giữa nhu cầu sử dụng AI và bảo vệ môi trường là điều cấp thiết./.

Bài tiếp: 'AI chỉ là công cụ - Sự lựa chọn phụ thuộc vào những người điều khiển nó'

WRI (PGS. TS Lê Bắc Huỳnh)