Polscy naukowcy w badaniu zdrowia planety

W Kenii zmieniający się klimat zakłóca sezonowość pór roku – region cierpi na niedobór wody. W Brazylii mierzą się z rabunkową eksploatacją zasobów naturalnych. Międzynarodowy zespół, w skład którego wchodzą polscy naukowcy, chce wesprzeć te społeczności w budowaniu „odporności” planety na zmieniające się warunki funkcjonowania.

Badanie zdrowia planety

.Zmiana klimatu, eksploatacja zasobów przyrodniczych czy spadek bioróżnorodności – z tym coraz częściej mierzą się kolejne kraje. W ramach międzynarodowego projektu MOSAIC zostaną zaprojektowane i wdrożone otwarte systemy informacyjne, które będą wspierać społeczności transgraniczne w zrozumieniu wpływu środowiska na ich dobrostan, budowaniu środowiska promującego zdrowie oraz wpływaniu na polityki i decyzje publiczne. „Naukowcy z wielu dyscyplin naukowych, niepowiązanych w klasycznym podejściu naukowym, kolektywnie będą budować wskaźniki stanu i wskaźniki ryzyka, wraz z predykcją (wnioskowaniem, przewidywaniem – przyp. red.) jakości warunków środowiska przyrodniczego i wpływu na dobrostan zdrowotny” – twierdzi dr Aneta Afelt z Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego UW, kierowniczka badań w projekcie MOSAIC ze strony polskiej.

Naukowcy planują testowanie już istniejących wskaźników, ale również tworzenie nowych, wykorzystując techniki machine learning, AI, modelowania agentowego, itp. Następnie rozwiązania te będą testowane przez członków społeczności w tzw. żywych laboratoriach, czyli wytypowanych społecznościach transgranicznych w Afryce i Brazylii. W Kenii naukowcy będą pracować ze społecznością Masajów. „Kluczowym dla dobrostanu społeczności Masajów jest dostęp do dobrej jakości pastwisk do wypasu bydła, które jest podstawą ich zasobu ekonomicznego. Susza prowadzi do obniżenia produktywności stad, ich masowego wymierania, co ma bardzo duży wpływ na integralność Masajów” – zaznacza naukowczyni.

Prognozowanie suszy

.Dlatego badacze będą współpracować w tworzeniu narzędzi prognostycznych zagrożenia suszą i jakości wypasu. „Będziemy również prowadzić monitoring w zakresie zdrowia publicznego i weterynarii, wraz z wdrażaniem dobrych praktyk” – zapowiada Afelt. Jak tłumaczy, w Kenii zmieniający się klimat zakłóca sezonowość pór roku – przejście między okresem suchym i wilgotnym. „Okresy suche wydłużają się, zaś gwałtowne, krótkotrwałe opady, niestety, nie uzupełniają zapotrzebowania retencyjnego wilgoci glebowej. Region cierpi na niedobór wody, wielkoobszarowo pogarszają się warunki wypasu bydła” – wymienia.

Dla lokalnych społeczności, których podstawowy dochód zależy od sukcesu produkcji mleka i reprodukcji stad, susza jest bardzo dotkliwa. „Kiedy rodzina lub grupa traci swoje stado najczęściej jest zmuszona migrować do obszarów miejskich, a w zasadzie podmiejskich slumsów, gdzie warunki bytowe i zdrowotne są co najwyżej umowne” – zaznacza Afelt. Z kolei w Ameryce Południowej naukowcy będą działać w obrębie Amazonii, pracując z transgranicznymi społecznościami górników (na pograniczu z Gujaną Francuską oraz na pograniczu z Kolumbią). „Naszym celem jest współpraca w zakresie ograniczenia ryzyka transmisji chorób odzwierzęcych (m.in. malarii) oraz degradacji środowiska przyrodniczego” – mówi naukowczyni.

Rabunkowa eksploatacja zasobów naturalnych

.W Brazylii problemem jest rabunkowa eksploatacja zasobów naturalnych. Powstające ad hoc kopalnie prowadzą nie tylko do wylesiania Amazonii, ale przede wszystkim do długookresowego zanieczyszczenia chemicznego środowiska. „Lokalne społeczności eksponowane są wówczas nie tylko na zagrożenie epidemiologiczne, wynikające z transmisji zoonoz (chorób odzwierzęcych – przyp. red.), ale również ekspozycji na np. niską jakość wody pitnej czy żywności” – zaznacza Afelt. Jej zdaniem ważna jest tu edukacja „u podstaw”, a także – „wspólne implementowanie działań wspomagających jakość życia i zdrowia grup poprzez zmianę nawyków, technik pracy czy rozumienia związków przyczynowo-skutkowych”.

„Kieszonkowe, ale bardzo szybkie odlesianie terenu na potrzeby poszukiwań górniczych, stosowanie chemikaliów w procesach technologicznych, powodują, że nie tylko następuje zupełna degradacja pierwotnego ekosystemu, ale nieodwracalnym w skali ludzkiego życia szkodom podlegają zasoby wód”- opisuje Afelt. Dodaje, że skażony teren „rzadko samoistnie wraca do witalności przyrodniczej”. Tymczasem narażenie na niekorzystne warunki środowiskowe bezpośrednio oddziałuje na zdrowie górników i ich rodzin: „spada dzietność, typowe są choroby, które są konsekwencją ekspozycji na kontakt ze zwierzętami i chemikaliami” – podaje badaczka.

W praktyce, w przypadku obu rejonów geograficznych, współpraca wymaga przełamania barier kulturowych i zbudowania zaufania członków społeczności lokalnych do możliwości oferowanych przez współczesne narzędzia badawcze. Z drugiej strony – zdaniem Afelt – potrzebna jest „otwartość naukowców” na przyjęcie danych funkcjonujących w społecznościach i zrozumienie ich wagi w uzupełnieniu wiedzy naukowej. Współpraca ze społecznościami lokalnymi ma zakończyć się wdrożeniem wypracowanych rozwiązań praktycznych, ale też przyczynić się do rozwoju nauki oraz metod i technik badawczych. „Za około dwa lata będziemy mogli zweryfikować pierwsze rezultaty naszych działań” – zapowiada naukowczyni.

Polscy naukowcy uczestniczący w badaniu

.Polski zespół projektu z Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego UW będzie jednym z kluczowych w projekcie, bo dbającym o gromadzenie, przetwarzanie i udostępnianie wysokiej jakości danych. „Mamy jeden z najlepszych na świecie i bardzo doświadczony w prowadzeniu projektów badawczych zespół IT w ICM, którym kieruje Łukasz Dumiszewski” – mówi Afelt. Zespół IT będzie odpowiedzialny za przygotowanie infrastruktury danych dla całego przedsięwzięcia. „Nie jest to trywialna sprawa. W projekcie będą uczestniczyć grupy badawcze, które od kilku lat tworzą własne, niezależne tematycznie i geograficznie narzędzia i dane, które będę wymagały zharmonizowania” – podkreśla badaczka.

W trakcie trwania projektu wykorzystywane mają być duże zbiory danych zewnętrznych (np. dane satelitarne, meteorologiczne, pierwotne i wtórne), lokalnie wytwarzane dane pochodzące bezpośrednio od miejscowych społeczności, a także olbrzymie zbiory danych, które będą służyły testowaniu rozwiązań metodycznych do wdrażanych w projekcie wskaźników stanu środowiska. Platforma zbudowana w ICM UW będzie źródłem pochodzenia danych wejściowych i jednocześnie gromadzenia zasobów danych wynikowych, zgodnie z wymaganiami FAIR (FAIR to pierwsze litery angielskich słów: „findable” – możliwy do znalezienia, „accessible” – dostępny, „interoperable” – interoperacyjny i „reusable” – możliwy do ponownego wykorzystania). Dane wytwarzane w projekcie MOSAIC będą udostępniane w domenie publicznej, zgodnie z zasadami Open Science.

Projekt MOSAIC

.Projekt MOSAIC (Multi-site application of Open Science in the creAtion of healthy environments Involving local Communities) zrealizuje konsorcjum piętnastu instytucji z siedmiu krajów: Francji, Polski, Portugalii, Kenii, Brazylii, USA i Kolumbii. Projekt otrzymał finansowanie w konkursie „Environment and health – Planetary health” programu „Horyzont Europa”, a jego finansowanie wynosi ok. 6 mln euro.

Wydatkowanie zostało w ogólności przewidziane w trzech obszarach: pokrycia kosztów współpracy ze społecznościami lokalnymi; zwiększenia liczebności grup badawczych poprzez otwarcie staży naukowych na poziomie magisterium, doktoratu oraz pods-doc, kadry inżynierskiej oraz publikowania wyników badań. „Finansowanie w projekcie pozwoli przede wszystkim na wsparcie grup badawczych pracujących od wielu lat ze społecznościami transgranicznymi w Kenii i Brazylii, uzupełnienie ich zasobów technicznych i poprawę warunków pracy” – podała Afelt. Liderem projektu jest Instytut Badań Naukowych dla Rozwoju (Institut de Recherche pour le Développement) we Francji.

Planowanie ekologiczne

.Na temat idei planowania ekologicznego na łamach „Wszystko Co Najważniejsze” pisze prof. Aleksander SURDEJ w tekście „Planowanie ekologiczne – ważna idea rodem z Francji„.

„W zakończonej niedawno kampanii prezydenckiej we Francji pojawił się termin planowanie ekologiczne, który podchwycony przez prezydenta Emmanuela Macrona ma stać się motywem przewodnim jego drugiej kadencji prezydenckiej. Czy termin ten używany jest jako kolejne mobilizujące, lecz niejasne hasło, czy też może stać się podstawą wdrażalnego programu społeczno-gospodarczego?”.

„Planowanie ekologiczne nie jest opowieścią o braterstwie wszystkich żyjących stworzeń, lecz ideą projektowania i wdrażania działań, które ukierunkowane są na zmniejszanie skutków zmian klimatu oraz zapobieganie degradacji przyrody, a tym samym na utrzymanie warunków dogodnych dla życia człowieka. Są to działania wyprowadzane z konkretnych, mierzalnych celów i obserwowanych faktów i jako takie stać się mogą podstawą planowania określającego horyzont czasowy i wskaźniki stopnia osiągnięcia tych celów. Przedstawmy sposób myślenia i kilka przykładów, które charakteryzują i ilustrują potencjał planowania ekologicznego„.

„Efekt cieplarniany zidentyfikowany został w 1824 roku przez francuskiego fizyka Josepha Fouriera, który w pracy zatytułowanej Remarques générales sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires wskazał fizykalne podstawy zjawiska wzrostu temperatury na Ziemi. Około 1840 roku inny fizyk francuski Claude Pouillet zidentyfikował dwa podstawowe gazy odpowiedzialne za efekt cieplarniany, a mianowicie dwutlenek węgla (CO₂) oraz parę wodną. Pod koniec XIX wieku sformułowano prognozy, że wzrost koncentracji CO₂ z 280 do 560 miligramów na metr sześcienny atmosfery może prowadzić do wzrostu temperatury na Ziemi nawet o 4 stopnie Celsjusza – współczesne bardzo złożone modele zmian klimatycznych dają podobne wyniki”.

.„Współczesny świat zawdzięcza swój materialny postęp wykorzystaniu węglowodorów do produkcji taniej i powszechnie dostępnej energii, a także, dzięki rozwojowi i odkryciom nauk chemicznych, do produkcji plastiku czy nawozów rolnych. Silniki spalinowe przyniosły ludziom możliwość mobilności na nieznaną wcześniej skalę, dały rolnictwu sprzęt zastępujący zaprzęgi konne i zmniejszający uciążliwość pracy w rolnictwie” – pisze prof. Aleksander SURDEJ.

PAP/Nauka w Polsce/WszystkocoNajważniejsze/MJ