Ускорение цифровой революции в области устойчивого развития

Как личности, мы качаемся на волнах постоянно расширяющихся наборов цифровых устройств, которые накапливают и передают (и продают) данные о наших функциональных потребностях и личных желаниях. Точно так же компании и целые общества используют цифровые технологии для решения самых разных задач – от розничных покупок до онлайн-банкинга, пишет greenbiz.

И, тем не менее, в условиях быстро меняющейся и ухудшающейся окружающей среды управление цифровыми технологиями для обеспечения экологической устойчивости остается мешаниной разрозненных, порой устаревших методов сбора и анализа данных.

Масштабы создания данных об окружающей среде стремительно растут. Он включает данные примерно 5000 спутников, находящихся на околоземной орбите, быстро растущих операций дронов и около 20 миллиардов разбросанных датчиков, собирающих данные от гражданских научных инициатив до соблюдения нормативных требований. Кроме того, каротаж подземных скважин, анализ характеристик почвы, подводные зонды, точечные мониторы выбросов в атмосферу и воду, биомониторинг дикой природы и химические сигнатуры усложняют нашу задачу по эффективному использованию данных об окружающей среде.

Есть три причины, по которым экологическая устойчивость является запаздывающим показателем для приложений цифровых технологий. Во-первых, многие современные методы сбора и оценки данных применялись в разное время для разных целей. Во-вторых, они недостаточно открыты, доступны или быстро предоставляют данные. В-третьих, многие традиционные методы сбора и анализа данных часто не могут преобразовать данные в ценность, которая обеспечивает достаточное понимание для быстрого принятия решений.

Эти сбои иллюстрируются практикой, в которой по-прежнему полагаются на визуальный осмотр водоводов, мостов и другой инфраструктуры, чтобы получить начальные признаки сбоя системы. Напротив, интеллектуальные технологии, встроенные в системы водоснабжения, автомагистрали и реки, могут обеспечить более ранние, более точные и быстрые предупреждения о том, что естественные или физические системы испытывают стресс, тем самым позволяя лицам, принимающим решения, принимать упреждающие меры для предотвращения поломки.

Стандартизация и масштабирование

Приложения цифровых технологий, которые обеспечивают как детальный, так и системный взгляд на вопросы устойчивости, продолжают набирать обороты. Фермеры загружают приложения, чтобы корректировать циклы посадки и сбора урожая, экономить драгоценные запасы воды и сравнивать цены на урожай на рынке. Цифровые устройства регулируют отопление и охлаждение в зданиях, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды и сэкономить деньги. А миллионы водителей используют приложения для дорожного движения, которые предоставляют данные в режиме реального времени, чтобы избежать заторов и выбрать самые быстрые маршруты.

Стандартизация и масштабирование сбора и использования цифровых данных может изменить процесс принятия экологических решений по пяти основным направлениям. Они включают:

Принятие более разумных и своевременных решений в области устойчивого развития. В 2018 году Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) ввело программу отслеживания морепродуктов для 13 групп импортируемых видов (включающих более 1100 уникальных видов), которые уязвимы для незаконного, несообщаемого и нерегулируемого промыслового мошенничества. Собранные данные позволили NOAA отслеживать рыбу и рыбные продукты от момента вылова или производства до их выхода на рынок США. На сегодняшний день данные Программы мониторинга импорта морепродуктов значительно укрепили аудиты цепочки поставок и позволили по-новому взглянуть на цепочки поставок морепродуктов. В будущем новые технологические обновления позволят рыбной отрасли и NOAA лучше использовать прогнозную аналитику для более точного определения факторов риска для видов рыб, таких как перелов.

Повышение ответственности за экологический прогресс. Фонд защиты окружающей среды (EDF) использовал спутник MethaneSAT для сбора данных о выбросах метана от нефтегазовых операций примерно в 50 основных регионах, на которые приходится более 80 процентов мировой добычи нефти и газа. Спутники определяют точное местоположение, химические признаки и количество метана, выброшенного в атмосферу. Создавая такую ​​глобальную прозрачную систему сбора и анализа данных, EDF способствует прямой подотчетности частных или государственных компаний, ответственных за выпуски, и быстро делает такую ​​информацию доступной для правительств, инвесторов и других заинтересованных сторон. Во многих случаях такая практика привела к последующему сотрудничеству в борьбе с загрязнением метаном.

Мобилизация драйверов для изменений. Создание платформ цифровых технологий, данные и анализ которых могут совместно использоваться государственными, частными и неправительственными организациями, значительно расширяет число осведомленных сторон, которые могут принимать решения в области экологической устойчивости. Например, в будущих исследовательских проектах все больше внимания уделяется документированию бремени загрязнения в сообществах с низкими доходами, прилегающих к крупным промышленным предприятиям, чтобы лучше документировать, подвергаются ли их жители непропорционально высоким рискам для здоровья. Информация, полученная в результате таких исследований, может лучше информировать об установлении стандартов загрязнения, выдаче разрешений, размещении объектов и решениях по планированию общественного здравоохранения.

Укрепление процесса принятия решений в цепочке создания стоимости. Многочисленные коммерческие отношения, связанные с добычей, производством, хранением, транспортировкой и потреблением продуктов, привели к возникновению очень сложной, а порой и нефункциональной системы оценки перемещения материалов и выбросов по многочисленным цепочкам поставок. Эта проблема оказалась особенно актуальной для таких вопросов, как оценка выбросов углерода категории 3 или управление глобальными пластиковыми отходами. Опыт использования информационных технологий “отслеживания и прослеживания” для предотвращения утечки химикатов в оружие или для предотвращения контрафактной фармацевтической продукции позволил получить надежные системы, широко используемые во всех производственно-сбытовых цепочках в сотрудничестве с регулирующими органами. Сотрудничество IBM PRISM (Plastics Recovery Insight and Steering Model) с Альянсом химической промышленности по ликвидации пластиковых отходов направлено на организацию множества систем данных для отслеживания движения пластиковых отходов по всему миру, чтобы улучшить управление отходами, переработку и другие варианты для сообществ и регулирующих органов и граждан.

Оцифровка для обезуглероживания. Растущая электрификация транспортной системы открывает огромные возможности для сбора разнообразных экологических данных для обезуглероживания передвижения людей и товаров. Вооруженные обширным набором датчиков и других цифровых инструментов, отдельные потребители, производители автомобилей и грузовиков и государственные регулирующие органы могут получить доступ к общим наборам данных для снижения углеродного следа для различных функций, начиная от планирования индивидуальных поездок для покупок или посещения семьи, а также для обновления данных о качестве воздуха на национальном и региональном уровнях. стандарты и моделирование будущего сокращения выбросов углерода.

Будущие вызовы

На пути к оцифровке процесса принятия экологических решений стоят серьезные проблемы. Они варьируются от отсутствия достаточных инвестиций, бюрократической инерции и человеческого сопротивления до изменения устоявшейся практики. К другим серьезным проблемам относятся:

• Экологические данные существуют в самых разных формах из многих источников. Не все собранные данные могут быть использованы при принятии решений. Новые стратегии необходимы для учета того факта, что данные об окружающей среде поступают из различных систем, включая геосферу, гидросферу, биосферу, атмосферу и поведение человека.
• Интеграция данных важна. Возможность интегрировать экологические данные с другими конечными точками принятия решений – общественным здравоохранением, экономическим выбором, демографическими данными, а также государственными и частными инвестициями – является одновременно ценной и большой. Обеспечение большей согласованности данных для обеспечения такой функциональной совместимости – первый шаг к решению этой проблемы.
• Есть много существенных пробелов в данных. Это ограничивает нашу способность прогнозировать время, место и продолжительность штормовых нагонов; измерить прогресс в достижении Целей устойчивого развития ООН; и оценить вклад отдельных источников загрязнения PM 2.5 в последующее воздействие на здоровье.
• Нужны новые стандарты. Стандарты экспертной оценки оцифрованных данных должны быть установлены, чтобы поддерживать доверие общества к установлению норм в области здравоохранения и окружающей среды. Поскольку источники данных выходят за рамки традиционных научных протоколов для эпидемиологии, клинических исследований на людях и токсикологии животных и все больше полагаются на гражданскую науку, метаанализ различных наборов данных и данные с различных электронных датчиков, требуется новое мышление для определения “научного качества”. «для новой эры экологических решений.
• Оцифрованные данные об окружающей среде требуют другого типа управления данными. Поскольку больше данных об окружающей среде будет поступать из новых источников данных, которые часто управляются посредством сотрудничества с открытым исходным кодом, все соответствующие заинтересованные стороны должны обмениваться информацией и иметь право голоса в том, как данные собираются и управляются. Это развитие выходит за пределы национальных границ, поскольку изменение климата, нехватка воды, миграция пластиковых отходов и беженцы из-за нехватки продовольствия и ухудшения состояния окружающей среды изменили традиционные границы «окружающей среды».
• Конфиденциальность и безопасность данных являются первостепенными проблемами. Злоупотребления цифровыми данными (мошенничество с банковскими и кредитными картами, программы-вымогатели для критически важной инфраструктуры) широко распространены. Высокий приоритет должен быть отдан безопасному сбору, хранению и извлечению данных об окружающей среде при разработке строгих и хорошо поддерживаемых мер защиты от возможности манипулирования данными, фальсификации и неправомерного использования.

Новая эра цифровых технологий создает множество возможностей для значительного нового сотрудничества и инноваций. Усиление голоса как для природы, так и для людей может изменить наше понимание как проблем экологической устойчивости, так и их решений. Большой скачок вперед с помощью цифровых технологий жизненно важен для предотвращения наихудших последствий ускорения изменения климата и других мер на все более уязвимой планете.