Written by 13:36 Nauka, Technologie, Trendy

Obywatel – naukowiec. Jak programy citizen science wspierają badaczy w obserwacji środowiska

Rafał Stepnowski

„(…) dzięki naszym wolontariuszom wspierającym projekt Climateprediction.net nie musimy płacić za to ani centa. W samym tylko 2015 roku łączny czas pracy wszystkich procesorów wyniósł 120 tysięcy lat. Gdybyśmy chcieli wykupić ten czas w najtańszej chmurze, kosztowałoby to nas 6 miliardów dolarów.”

Photo by Alina Grubnyak on Unsplash

World Weather Attribution to międzynarodowy think tank założony w 2014 r. przez dwoje klimatologów Frederike Otto i Geerta Jan Van Oldenborgha oraz oceanografkę Heidi Cullen.

Zajmują się oni badaniem ekstremalnych pojedynczych zjawisk pogodowych, by ustalić czy zmiany klimatyczne wywołane przez człowieka miały wpływ na intensywność i skalę danego zdarzenia.

Główną przewagą WWA nad innymi instytucjami zajmującymi się podobnymi badaniami, jest czas w jakim podają oni wyniki swoich analiz. Zwykle opracowania takie publikuje się kilka miesięcy po fakcie, WWA robi to w ciągu tygodnia, do dwóch. A więc w czasie, gdy zarówno media, jak i politycy pozostają jeszcze zainteresowane problemem i trwa liczenie strat.

Tak szybka analiza danych jest możliwa dzięki setkom tysięcy wolontariuszy, a właściwie ich komputerom, na których w tle wykonywane są obliczenia modelowe.

Specjalne oprogramowanie pozwala na połączenie się z projektem Climateprediction.net – po czym komputer rozpoczyna prace nad stworzeniem symulacji. Na stałe w programie bierze udział 40 tysięcy aktywnych wolontariuszy, a przez cały czas projektu wsparło go już ponad 700 tysięcy osób. To tylko jeden z przykładów tzw. citizen science – coraz popularniejszej formy współpracy obywateli z nauką.

Nauka obywatelska (ang. citizen science) to badania naukowe, w których wolontariusze współpracują z badaczami zawodowymi, a także forma edukacji naukowej, forma współpracy w badaniach naukowych oraz ruch społeczny. Kamienieniem milowym dla rozwoju tej dziedziny był projekt internetowy obliczeń rozproszonych SETI@home, którego uczestnicy poszukiwali w szumie radiowym sygnałów od cywilizacji pozaziemskich. Wykorzystywali oni w tym celu oprogramowanie BOINC, to samo, które zastosowane w projekcie Climateprediction.net. W SETI@home wzięło do tej pory ponad 5 mln uczestników, a o momentu uruchomienia w 1999 r. do 2005 r. łączna suma prac wykonanych przez komputery wolontariuszy wyniosła ponad 2,4 miliona lat. To jak dotychczas największy projektu typu citizen science.

Nauka obywatelska szybko się rozwija. W Instytucie Meteorologii i Gospodarki Wodnej PIB w ubiegłym roku ruszył projekt, którego celem jest stworzenie sieci prywatnych stacji pomiarowych.

Będzie ona mogła być włączona do profesjonalnej sieci instytutowej, zwiększając tym samym zagęszczenie przestrzenne pomiarów. Szerzej pisaliśmy o tym w ostatnim zeszycie magazynu Obserwator [1]. Obecnie trwa budowanie sieci powiązań i kontaktów – wszystkich chętnym zapraszamy do współpracy.

Idea nauki obywatelskiej znalazła szerokie zastosowanie w tzw. monitoringach partycypacyjnych. Monitoringi tego typu to programy polegające na zbieraniu i analizie danych oraz przekazywaniu wyników pochodzących od wielu uczestników. Na podstawie tych informacji organizatorzy instytucjonalni podejmują określone decyzje i rozwiązują problemy. Monitoring partycypacyjny ma charakter dynamiczny. Angażuje czynnie szerokie grono zainteresowanych, biorących na siebie odpowiedzialność za zadania i pozwala uczyć się, jak korzystać z wyników analiz.

Programy monitoringu partycypacyjnego mogą mieć zróżnicowaną skalę oraz poziom zaawansowania. Dotyczą obserwacji zarówno parametrów meteorologicznych, jak i hydrologicznych. W tej części przedstawiamy kilka programów opartych na idei citizen science w zakresie monitorowania stanu wód.

Photo by Drew Hays on Unsplash

THE EARTHECHO WATER CHALLENGE
(WORLD WATER MONITORING CHALLANGE) [2]

Międzynarodowy program prostego monitoringu jakości wód lokalnych zbiorników wodnych.

Uruchamiany jest co roku 22 marca w Światowy Dzień Wody i trwa do grudnia. Wzięło w nim udział ponad 1,5 mln uczestników z 146 krajów. Wolontariusze otrzymują narzędzia pomiarowe, przechodzą odpowiednie szkolenie i mają obowiązek dzielenia się danymi pomiarowymi (poprzez dodanie ich do bazy danych oraz publikowanie ich w mediach społecznościowych).
W programie mogą brać udział organizacje rządowe, non-profit, szkoły, samorządy.

F. Drew Hays | Unsplash

CITIZENS OBSERVATORY FOR COAST AND OCEAN OPTICAL MONITORING [3]

Projekt dotyczy ochrony wybrzeży i wód morskich. Wolontariusze wykonują podstawowe pomiary koloru wody morskiej, przezroczystości i fluorescencji z wykorzystaniem najprostszych narzędzi. W ramach projektu powstała m.in. nakładka, która w połączeniu z odpowiednią aplikacją pozwala mierzyć poziom fluorescencji. Dane przesyłane są prosto z telefonu do domeny publicznej. Celem projektu jest edukacja w zakresie ochrony wody morskiej oraz ułatwienie dialog między lokalnymi społecznościami a inwestorami.

LAKE STEWARDS OF MAINE [4]

Jest to jeden z najstarszych programów tego typu, działa od lat 70. XX wieku. Celem inicjatywy jest wspieranie ochrony jezior przy udziale obywateli. Program obejmuje szkolenia, certyfikaty oraz pomoc techniczną dla wolontariuszy, którzy monitorują określone wskaźniki jakości wody. Lokalne społeczności są angażowane nie tylko do zbierania danych, ale także do czynnej ochrony środowisk jeziornych (np. usuwania gatunków inwazyjnych).

URI WATERSHED WATCH [5]

Ochotniczy program monitorowania jakości wody, który koncentruje się na współpracy naukowców z The University of Rhode Island z lokalnymi społecznościami. Dane zbierane przez wolontariuszy służą do identyfikacji źródeł zanieczyszczeń oraz wspomagają zarządzanie zasobami wodnymi. Organizacją programu zajmuje się zespół specjalistów, który koordynuje działania, kontroluje jakość danych, zapewnia sprzęt, materiały eksploatacyjne oraz szkolenia i edukację dla „obywateli-naukowców” (ang. citizen scientist).

SOUTH YUBA RIVER CITIZENS LEAGUE [6]

Program, który wystartował w 2000 r., polega na monitorowaniu środowiska w zlewni rzeki Yuba w Kalifornii. Obejmuje on szeroki zakres działań strategicznych, społecznych i politycznych, które mają na celu wspieranie zrównoważonego rozwoju na obszarze zlewni. Wszystkie dane pozyskane przez wolontariuszy są weryfikowane i ujednolicane, a następnie udostępniane w sieci. Uczestnikom zapewnia się pomoc edukacyjną oraz wsparcie merytoryczne.

PROGRAM SOUTH SOUND GREEN [7]

Projekt działa od połowy lat 90. XX wieku i jest kierowany do uczniów i studentów. Ma na celu kształcenie nowego pokolenia ludzi, którzy aktywnie angażują się w działania na rzecz poprawy jakości wód oraz proces jej monitorowania. Uczniowie i nauczyciele wykonują pomiary mętności, rozpuszczonego tlenu, odczynu, stężenia azotanów oraz pobierają próbki do analiz bakteriologicznych. Wszystkie dane podlegają weryfikacji jakościowej. W ramach programu monitoring prowadzony jest na pięciu obszarach badawczych.

Rozwój cywilizacji przyczynia się do znacznego pogorszenia stanu środowiska. Obszary silnie obciążane działalnością człowieka wymagają stałej kontroli, tymczasem koszty profesjonalnych sieci monitoringowych są bardzo wysokie.

Monitoringi partycypacyjne, oparte na idei citizen science, dają szansę na rozwój lokalnych sieci pomiarowych, które spełniają standardy pomiarowe, ale nie muszą być obsługiwane przez wysokiej klasy specjalistów. Szczególnym aspektem zarówno monitoringów partycypacyjnych, jak i innych projektów z udziałem wolontariuszy jest szeroki dostęp społeczeństwa do informacji na temat stanu środowiska oraz edukacja, która w założeniu ma kształtować odpowiednie podejście do środowiska przez przyszłe pokolenia.

Rafał Stepnowski | IMGW-PIB

Zdjęcie główne: Alina Grubnyak | Unsplash


[1] https://www.imgw.pl/sites/default/files/obserwator/obserwator-2020/OBSERWATOR_2020_1.html#p=1
[2] http://www.monitorwater.org/
[3] http://www.citclops.eu/participate/how-to-get-the-app
[4] https://www.lakestewardsofmaine.org
[5] https://web.uri.edu/watershedwatch/
[6] https://yubariver.org/
[7] https://southsoundgreen.org

(Visited 48 times, 1 visits today)
Close