Przekształcanie danych z kosmosu w działanie dla Ziemi
Dzień Ziemi, 22 kwietnia - globalny apel o działanie i ochronę naszej planety. W Europejskiej Agencji Kosmicznej ta akcja zaczyna się na orbicie, gdzie satelity dostarczają ciągły, globalny obraz Ziemi i śledzą zmiany środowiskowe. Współpracując z partnerami, ESA przetwarza ten strumień danych na informację operacyjną poprzez program FutureEO, pomagając rządom i społecznościom szybciej i skuteczniej reagować na ryzyka związane ze zmianami klimatu.
Oto dwa przykłady tego, jak technologia kosmiczna jest wykorzystywana do przewidywania zagrożeń i ochrony bezpieczeństwa żywności oraz zdrowia publicznego.
Wykorzystanie danych satelitarnych do zapobiegania chmarom szarańczy. Wybuchy szarańczy pustynnej stanowią poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa żywności w Afryce Wschodniej, a chmary potrafią zniszczyć uprawy w ciągu kilku godzin. Obecnie obserwacja Ziemi oparta na satelitach zmienia to - umożliwiając władzom wczesne wykrywanie ryzyka, przewidywanie warunków rozrodu i działanie zanim chmary wzlecą w powietrze.
Szybkość odgrywa kluczową rolę. Najskuteczniejsze metody zwalczania skierowane są na bezskrzydłe młodociane osobniki, znane jako hoppery, zanim odlecą. Tradycyjne badania terenowe są jednak powolne, pracochłonne i często ograniczone przez tereny odległe lub niebezpieczne, co dopuszcza eskalację wybuchów szarańczy.
W ramach zaangażowania w Działanie Ziemi, ESA pomaga w tym poprzez program Global Development Assistance, w ramach którego współtworzyła system wczesnego ostrzegania i prognozowania oparty na obserwacji Ziemi z VITO Remote Sensing, Intergovernmental Authority of Development (IGAD) i Bankiem Światowym.
Napędzany danymi satelitarnymi Copernicus Sentinel i dostarczany przez platformę East Africa Hazards Watch, zapewnia ostrzeżenia na skalę regionu, dopasowane do lokalizacji, co 10 dni - pomagając władzom priorytetowo traktować interwencje i wspierać rolników dotkniętych stratami upraw.
Wyniki są imponujące. Wybuchy są teraz mniej dotkliwe, a ukierunkowane działania znacznie zredukowały zużycie pestycydów - obniżając koszty i szkody dla środowiska. W Etiopii roczne zużycie spadło do około 6000 litrów, w porównaniu z ponad 1,1 miliona litrów podczas dużych wybuchów między 2019 a 2021 rokiem.
Obrazy o wysokiej rozdzielczości z Copernicus Sentinel-2 i projekt WorldCover ESA mapują wzrost roślinności i uszkodzenia upraw, wspierając roszczenia ubezpieczeniowe, podczas gdy niemal codzienne pokrycie Copernicus Sentinel-3 śledzi szybkie zmiany roślinności związane z opadami - jednym z kluczowych czynników napędzających rozmnażanie szarańczy.
W sercu systemu znajduje się MaxEnt, model statystyczny opracowany przez VITO, który precyzyjnie wskazuje prawdopodobne strefy rozmnażania i okna składania jaj, łącząc dane o glebie, wysokości terenu i pogodzie.
Oparty na danych otwartych i otwartym oprogramowaniu, system jest dostępny bezpłatnie - i okazuje się potężnym narzędziem chroniącym wrażliwe regiony przed plagami szkodników wywołanymi przez klimat.
Narzędzie wczesnego ostrzegania pomaga w walce z chorobami przenoszonymi przez komary. W miarę jak zmiany klimatu przyspieszają rozprzestrzenianie się chorób przenoszonych przez komary, systemy wczesnego ostrzegania oparte na obserwacji Ziemi dają organom zdrowia kluczowy wyprzedzenie. Poprzez połączenie danych obserwacyjnych Ziemi z uczeniem maszynowym ESA i UNICEF opracowały cyfrową platformę, która pomaga krajom przewidywać, przygotowywać się i reagować na wybuchy dengue i malaria tygodniami przed ich eskalacją.
Potrzeba jest pilna. Sam dengue stawia około połowy światowej populacji w ryzyku, z szacowanymi 100-400 milionami zakażeń każdego roku, według Światowej Organizacji Zdrowia. Dzięki lepszej prognozie, kraje mogą działać wcześniej - redukując zachorowania i zgony, jednocześnie łagodząc obciążenie już i tak przeciążonych systemów opieki zdrowotnej, zwłaszcza w najbardziej narażonych regionach.
W sercu tych działań leży Disease Incidence and Resource Estimator (DIRE), opracowany przez ?-lab ESA dla UNICEF. DIRE łączy uczenie maszynowe z danymi środowiskowymi pochodzącymi z satelitów, aby modelować, jak klimat i geografia wpływają na transmisję chorób i przewidywać zbliżające się epidemie chorób.
Przekształcając złożone dane dotyczące klimatu i zdrowia w wizualne mapy ryzyka i praktyczne wytyczne, DIRE pomaga organom zdrowia identyfikować wczesne obszary wysokiego ryzyka, przygotowywać placówki, mobilizować personel i ukierunkować zasoby szczepionek oraz fumigacji tam, gdzie przyniosą największy efekt.
Piloty w Brazylii i Peru - oba mocno dotknięte gorączką dengue - pokazują, że model przewyższa wcześniejsze metody prognozowania. Podejście zostało uznane za jedną z wiodących inicjatyw badawczych UNICEF w roku 2022 i wpisane do grona 100 najlepszych rozwiązań AI UNESCO wspierających Cele Zrównoważonego Rozwoju.
Przekształcając dane satelitarne w wczesne, ukierunkowane działania, DIRE pokazuje, jak technologia kosmiczna i sztuczna inteligencja już pomagają chronić zdrowie publiczne i ratować życie na ziemi.
Działanie Ziemi: Od ochrony plonów po wzmocnienie zdrowia publicznego, te przykłady pokazują, że dane z kosmosu nie służą już jedynie do obserwowania zmian - chodzi o wywoływanie na miejscu szybkich, ukierunkowanych działań.
W miarę nasilenia kryzysu klimatycznego zdolność do przewidywania ryzyk i szybkiego reagowania jest kluczowa dla budowania światowej odporności. Łącząc najnowszą technologię satelitarną z silnymi partnerstwami i otwartymi danymi, ESA pomaga przekuwać wiedzę w realny wpływ - umożliwiając społecznościom nie tylko reagowanie na zmieniającą się planetę, ale bycie o krok do przodu.
Dyrektor Programów Obserwacji Ziemi ESA, Simonetta Cheli, powiedział: "W tym Dniu Ziemi przypominamy sobie, że solidne dowody są fundamentem skutecznego działania na rzecz ochrony naszej planety. ESA będzie nadal obserwować Ziemię, pogłębiać zrozumienie naukowe i zapewnić, że wiedza oparta na technologii kosmicznej informuje politykę, odporność i zrównoważoność dla dobra społeczeństwa."
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
