El último gran smog de Londres cubrió la ciudad en diciembre de 1952. Los humos del carbón quemado por los londinenses fueron empujados hacia el nivel de la calle por un anticiclón sobre la ciudad: durante cuatro días, todos los que vivían allí inhalaron una mezcla tóxica de partículas de humo, ácido clorhídrico y , lo más peligroso de todo, el ácido sulfúrico. Para cuando se levantaron los humos el 9 de diciembre, 4.000 personas habían muerto como resultado de la contaminación.

El Gran Smog todavía se considera el peor evento de contaminación del aire en la historia europea . Desde entonces, gracias en parte a la legislación presentada en los años posteriores a la crisis, estos eventos catastróficos han desaparecido en el Reino Unido. Se cree que los niveles de dióxido de nitrógeno en el aire de Londres han llevado a que el smog se vuelva tan mortal han disminuido significativamente . A pesar de esto, la calidad del aire en la ciudad, como en muchos otros, conduce a miles de muertes prematuras por año . En 2015, los niveles de contaminación del aire se consideraron tan malos como ilegales según la legislación de la UE .

En respuesta, Londres dedicó £ 20 millones ($ 28 millones) en 2015 para reducir significativamente la contaminación en una década. Ahora, a través de uno de los esquemas emblemáticos de la capital, el Proyecto Clean Air in London , los científicos de datos del Instituto Alan Turing trabajarán con la Autoridad del Gran Londres (GLA) para crear una herramienta para rastrear los patrones cambiantes de contaminación en la ciudad en minutos detalle, utilizando datos provenientes de los propios londinenses, miles de ellos.

"Londres tiene la suerte de tener alrededor de 100 sensores de alta fidelidad, la Red de Calidad del Aire de Londres", dijo el Dr. Theo Damoulas, profesor asistente de ciencia de datos en la Universidad de Warwick y organizador del proyecto, que está financiado por la Fundación Lloyd's Register a través del programa de Turing sobre ingeniería centrada en datos. “Al mismo tiempo, hay muchas tecnologías emergentes en el lado de la detección que brindan por primera vez la oportunidad de implementar redes de sensores a gran escala, que pueden ser menos precisas en algunos casos, pero también de bajo costo: por lo tanto, podría tener acceso a miles.

"Sabemos que la contaminación del aire es impulsada en gran medida por el tráfico ... hay otro 50-60% de las fuentes de emisiones que están fuera del tráfico y no se tienen en cuenta".

El proyecto es un intento ambicioso de obtener datos directamente de los ciudadanos a través de una plataforma en línea. El equipo de Damoulas creará un sistema para extraer datos de la calidad del aire de sensores en todo Londres, utilizando la red existente, pero añadiéndole datos de calidad del aire de organizaciones ambientales y utilizando datos provenientes de los propios ciudadanos utilizando sensores proporcionados por el equipo. Si bien actualmente tienen acceso a datos de 100 sensores, esto generaría lecturas de miles. Al combinarse con otros conjuntos de datos, el equipo usará esto para revelar los factores que causan la contaminación del aire al nivel de las calles específicas de la ciudad, y les permitirá medir el impacto de las nuevas políticas.

Es un ejemplo de un "proyecto de ciencia ciudadana" , un modelo que ha surgido en los últimos años a medida que los científicos han reconocido el poder de Internet como herramienta de investigación. Al utilizar multitudes dispuestas a recopilar datos en su nombre, estos programas pueden ahorrarles a los científicos e investigadores el tiempo y el esfuerzo que de otro modo necesitarían para obtener grandes cantidades de información.

"Involucrará a los londinenses, que están realmente interesados en la contaminación del aire, y lo han estado durante muchos años"

"Queremos avanzar el estado del arte aquí, porque podemos explotarlo para jugar con eficacia pequeños juegos: ofrecer alguna recompensa si nos muestra esos lugares", dijo Damoulas. "Podría ser un gran proyecto de ciencia ciudadana, donde regalamos algunos sensores, los conecta a su teléfono móvil y realiza algunos muestreos por nosotros ".

Inspiración natural

eBird , una plataforma lanzada por ornitólogos e informáticos en el Laboratorio de Ornitología de Cornell en los Estados Unidos, es probablemente el destacado proyecto de ciencia ciudadana de la historia reciente. Una base de datos internacional de avistamientos de aves de razas comunes a las especies en peligro de extinción más raras, rastrea el movimiento de las poblaciones de aves en todo el planeta utilizando datos presentados por el público.

Desde sus inicios a principios de la década de 2000, eBird ha crecido hasta convertirse en el proyecto de ciencia ciudadana relacionado con la biodiversidad más grande del mundo, con más de 100 millones de avistamientos de aves aportados cada año por los usuarios de la plataforma. Los creadores de la plataforma vieron la oportunidad de capitalizar la comunidad internacional de "observadores de aves" aficionados, ofreciéndoles características útiles como listas y funciones de mapeo para atraerlos y alentarlos a enviar datos, junto con la sensación de pensamiento compartido que proviene de contribuir a Un proyecto de ciencia global.

Damoulas trabajó anteriormente como investigador asociado en el equipo de eBird y ayudó a desarrollar algunos de sus métodos. "Creemos que va a ser fantástico porque involucrará a londinenses, que son realmente sensibles y están realmente interesados en la contaminación del aire en Londres, y lo han estado durante muchos años", dijo. ¿Y si pudieras elegir dónde colocar el sensor? Podemos hablar sobre cómo puede guiar a los ciudadanos para que muestren ubicaciones que sean de interés, que podrían ser áreas, por ejemplo, donde mi modelo tiene la mayor incertidumbre, donde deseo más información ".

Para que el proyecto tenga éxito, el equipo de Damoulas debe proporcionar a los ciudadanos incentivos para recopilar datos de calidad del aire en su nombre. Con este fin, están trabajando con grupos ambientalistas como Amigos de la Tierra y Greenpeace para encontrar una audiencia dispuesta. Las redes existentes muestran que hay apetito entre las secciones del público por la ciencia de base. La red Things , un grupo de aficionados de todo el mundo que utilizan dispositivos de Internet de las cosas (IoT) para construir redes de detección, es un buen ejemplo.

Pronosticar la contaminación y las políticas de prueba

Encontrar formas de recopilar nuevos datos constituye solo una parte del cometido del equipo; El valor para la ciudad proviene de lo que pueden hacer con ella. Al combinar los datos de calidad del aire con otros conjuntos de datos, tanto de datos abiertos como algunos de los del GLA, Damoulas planea construir una plataforma de análisis de alta resolución, que les permitirá comprender las causas de la contaminación del aire y, a partir de esto, predecir dónde ocurrira.

Mediante el aprendizaje automático, su equipo podrá analizar las causas de la acumulación de contaminación del aire en áreas específicas y en momentos particulares. Damoulas dijo que planean "hacer lo que llamamos estimación hiperlocal de la contaminación del aire: estimaciones de alta resolución, modelos dinámicos que pueden rastrearlo en el espacio y el tiempo, para que pueda producir no solo un mapa que sea muy estático, sino que realmente pueda proporcionar pronósticos de alta resolución y cobertura en tiempo real ".

“Estamos interesados en detectar cambios. Tenemos metodologías que monitorearían en línea todos los sensores que realmente captarían lo que llamamos "puntos de cambio"; cuando el proceso ha cambiado drásticamente de lo que era antes. Eso es muy interesante para la evaluación de políticas ”.

El equipo de Damoulas se reúne con los formuladores de políticas en el GLA una vez por semana para encontrar formas de utilizar los hallazgos para formular políticas. La clave es poder entender qué causa la contaminación del aire en toda la ciudad. En lugar de tener un mapa estático de la contaminación del aire, el objetivo del equipo es proporcionar una herramienta que permita al gobierno probar el impacto de intervenciones específicas en minucioso detalle.

"Nosotros y el GLA estamos muy interesados en probar el efecto de la política, y no solo a nivel agregado", dijo Damoulas. “¿Qué áreas se vieron afectadas, cuál fue el efecto de introducir esta política específica? ¿Cómo se conecta eso con las características socioeconómicas? ¿Estás respirando más contaminación porque eres pobre?

Los desafíos por delante

Londres no es la única ciudad donde el gobierno está tratando de mejorar su comprensión de la calidad del aire. En Chicago, las autoridades se han asociado con universidades locales para establecer el " Conjunto de cosas" , una red de sensores de calidad del aire en toda la ciudad que proporciona a los encargados de formular políticas y al público un "rastreador de actividad física" para la ciudad.

Dos proyectos emblemáticos de ciudades inteligentes, uno dirigido por la subsidiaria de Alphabet Sidewalk Labs en el paseo marítimo de Toronto y otro por el proyecto Belmont de Bill Gates en Arizona , instalarán sensores de calidad del aire a medida que se construyen, lo que les permitirá rastrear la contaminación y probar formas de lidiar con ella de la misma manera que Londres propone.

"Estamos interesados en detectar cambios, eso es muy interesante para la evaluación de políticas".

El proyecto Clean Air in London aún se encuentra en las etapas iniciales de una asociación de dos años entre el GLA y el Instituto Alan Turing. Al involucrar al público en sí, los planes de Londres para evitar el gasto de instalar nuevos sensores y ganar la flexibilidad para probar ideas específicas. Su éxito se basa en si puede o no construir una comunidad de contribuyentes comprometidos: eBird tardó años de prueba y error en encontrar la combinación correcta de incentivos para involucrar a los contribuyentes.

Debido a las complejas estructuras gubernamentales de Londres ( los servicios son administrados por 32 distritos diferentes, cada uno con sus propias fuentes de datos), es difícil obtener acceso a los datos adicionales que permitirán al equipo de Damoulas realizar diferentes análisis.

Incluso con un sistema sofisticado para permitir el monitoreo de la calidad del aire en alta resolución, la reducción de la contaminación dependerá de la solidez de las políticas propuestas. Algunos de estos implicarán conversaciones difíciles y probablemente conflictos . En cualquier caso, con la nueva plataforma, el gobierno podrá determinar de forma rápida y precisa cuáles son los que dan en el blanco y cuáles no.

(Crédito de la imagen: Flickr / David Holt)

Anoush Darabi
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