Bodemdaling: AI brengt onderliggende oorzaken in kaart

Waarom onze bodem daalt? Dat komt voor een groot deel door menselijke activiteiten. Het verlagen van het grondwaterpeil bijvoorbeeld. En doordat we in Nederland ondergrondse water-, zout- en gasvoorraden naar boven halen. De belangrijkste oorzaken zijn dus al wel bekend. Maar wat per proces precies de bijdrage is aan de bodemdaling… Dat blijft vaak nog gissen.

Overstromingsrisico's beperken

Hoe meer de bodem daalt, hoe groter de overstromingsrisico’s. Om passende maatregelen te kunnen nemen, is er meer kennis nodig. Kennis over de oorzaken en in hoeverre die elkaar versterken. Die informatie is essentieel om oplossingen te vinden waarmee we in Nederland de bodemdaling kunnen vertragen of zelfs helemaal kunnen stoppen.

Think or sink

Om te snappen wat er precies in de ondergrond gebeurt, is er naast menselijke denkkracht ook nog een flinke dosis artificial intelligence nodig. TNO heeft daarbij gekozen voor een hybride AI-model. Dat wil in dit geval zeggen dat het AI-systeem niet alleen de beschikking heeft over relevante informatie over de ondergrond. Ook de eerder opgedane kennis over de dynamiek van bodemprocessen wordt gebruikt. De toepasselijke naam van dit AI-project: Think or Sink.

Data over het grondwaterpeil en gaswinning

In Nederland verzamelt en beheert TNO gegevens over de geologische ondergrond en het grondwaterpeil. Die informatie zit dus al in de eigen databases. Maar om goede analyses te kunnen maken, is er ook gaswinningsinformatie nodig. En dat is vertrouwelijke data.

De oplossing voor dat probleem: federated learning. Met deze methode kan een AI onder strikte voorwaarden toegang krijgen tot een specifiek deel van een database, zonder die data daadwerkelijk te delen. De AI leert dan wel van die data, maar slaat die gegevens niet op. Op die manier heeft het door TNO ontwikkelde AI-systeem dus toch toegang tot relevante gaswinningsinformatie.

De uitdaging voor AI

Dit AI-project van TNO richt zich in eerste instantie op twee gebieden. In het eerste gebied daalt de bodem door zowel grondwaterpeilverlaging als aardgaswinning. En in het tweede gebied is alleen een verlaging van het grondwaterpeil verantwoordelijk voor de bodemdaling. De grote vraag: gaat het met de nodige hulp van kunstmatige intelligentie nu wel lukken om de dieperliggende oorzaken van bodemdalingen te doorgronden?