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Accès ouvert déclaré 2025 preprint

Harnessing artificial intelligence to automate environmental predictions

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18Institutions déclarées
5Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us, ie, dk, Tunisie, gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Predicting heterogeneous and non-linear processes remains a fundamental challenge in Earth sciences. Here, we present an artificial intelligence (AI)-guided framework that iteratively combines predictive modeling with targeted field sampling to rapidly improve environmental predictions. We demonstrate our workflow by predicting oxygen consumption, a key process of stream metabolism, across the contiguous United States (CONUS). Our approach consisted of 18 iterative loops of measurements and models, combining distributed participatory field sampling, lab analysis, automated machine learning (ML) predictions, and error and distinctiveness analyses to autonomously guide the next sampling at optimal site locations. Through our approach, we increased the predictive power of sediment oxygen consumption across CONUS by over fifteenfold between the first and last iteration. Relative to our last sampling iteration, our first sampling missed sites with high rates and underestimated median oxygen consumption rates by 68%. In addition to identifying areas of high oxygen consumption rates, iterations enabled refinement of laboratory and data handling methods, and engagement with a broad community of field researchers. We conclude that AI-guided iterative loops between targeted sampling and predictive modeling are a powerful and efficient approach for improving predictions of heterogeneous environmental processes.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Harnessing artificial intelligence to automate environmental predictions
Date Crossref
07/11/2025
Éditeur
openRxiv
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

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