Citizen science. Nauka dla każdego
Tworzenie map roślin, akcja liczenia ptaków, monitorowanie stanu zbiorników retencyjnych... To tylko niektóre z przykładów działań w ramach citizen science, czyli wsparcia badań naukowych przez osoby niezwiązane z nauką.
Nauka obywatelska (ang. citizen science) to forma badań naukowych, w które angażują się osoby niezajmujące się zawodowo nauką. Biorą udział w procesie badawczym, a ich działania opierają się np. na: zbieraniu danych, analizie danych, zgłaszaniu obserwacji, testowania technologii, rozpowszechnianiu wiedzy, tworzeniu narzędzi do analiz.
Ornitolodzy potrzebują pomocy. Czyli jak rozpoczęła się idea citizen science
Idea citizen science sięga przełomu XVIII i XIX wieku. Była obecna m.in. w działaniach Edmunda Halleya, który nakłonił innych do obserwacji zaćmienia Słońca lub w pracy ornitologa Wellsa W. Cooke'a, który w latach 80. XIX wieku rozpoczął badania na temat migracji ptaków. Do obserwacji zwierząt zaangażował mieszkańców doliny Missisipi. Z kolei najdłużej trwającym projektem była zapoczątkowana w 1900 roku akcja "Audubon Christmas Bird Count" – świątecznego liczenia ptaków.
Pojęcie "citizen science" oraz jego definicje pojawiły się jednak dopiero w połowie lat 90. XX wieku za sprawą amerykańskiego ornitologa Ricka Bonneya oraz angielskiego socjologa Alana Irwina.
Patrzeć, słuchać i wprowadzać do smartfona
Niektóre z zadań uczestników nauki obywatelskiej na pozór nie różnią się od tych z ubiegłych wieków – w końcu nadal trzeba coś zaobserwować, coś zapisać, coś sprawdzić. No tak, to tylko pozory, bo choć w wielu z tych działań wykorzystuje się "analogowe" narzędzie, takie jak np. wzrok (czasem to wzrok tysiąca osób, które mogą obserwować nocne niebo, migrujące bociany, odpady w rzekach), to jednak z pomocą przychodzi technologia.
Aby zostać naukowcem obywatelskim, często wystarczy mieć smartfon i dostęp do internetu. W ten sposób uczestnik projektu może wykonać zdjęcie, wprowadzić je do aplikacji zainstalowanej w telefonie, podać wszystkie potrzebne dane (datę, lokalizację, nazwy itp.). W ten sposób automatycznie buduje się baza danych, a naukowcy mogą korzystać z niej w czasie rzeczywistym.
Oczywiście tego rodzaju działania wymagają instrukcji. Dlatego też twórcy projektu opracowują różnego rodzaju tutoriale, wskazania i przykłady, według których pracują wolontariusze. Konieczne jest też zastosowanie kryteriów mierzących jakość danych.
Gdzie badacz nie może, tam naukowca obywatelskiego pośle
Zespoły badawcze mogą składać się z kilkunastu czy kilkudziesięciu osób, ale i to nie wystarczy na przykład do zmapowania sporego obszaru nadmorskich plaży, na których zalega mikroplastik, wskazania i monitorowania zbiorników małej retencji czy też łączenia setek tysięcy komórek nerwowych na modelu 3D mózgu.
W tym wypadku uczestnicy nauki obywatelskiej są nieocenieni. Jak wskazuje dr hab. Edyta Sierka, prof. UŚ – biolożka, specjalistka ochrony środowiska w zakresie funkcjonowania ekosystemów miejsko-przemysłowych oraz realizatorka działań z zakresu nauki obywatelskiej – korzyściami dla naukowców w citizen science są: większa dostępność danych, skrócenie czasu badań, wzrost dokładności badań oraz dostęp do nowych perspektyw. Włączenie do projektów nienaukowców wzmacnia również wartość nauki wśród społeczeństwa i wzbogaca komunikację naukową.
Uczestnicy poznają z kolei procesy i etapy badań naukowych, realizacji projektów, stanowią część zespołu badawczego, mogą rozwijać naukowe zainteresowania i wiedzę. Mając świadomość, że ich działania przynoszą oczekiwane skutki i są realnym wsparciem dla nauki, mogą też czerpać niezwykłą satysfakcję.
Oczywiście, citizen science stawia przed realizatorami badań wyzwania – związane m.in. z kontrolowaniem jakości zbieranych danych i zapobieganiu ewentualnym niebezpieczeństwom ich fałszowania.
Nauka blisko każdego o każdej porze dnia i nocy
W domu, na spacerze, podczas plażowania, w przerwach od pracy... Zadania wyznaczone w ramach nauki obywatelskiej można robić właściwie o każdej porze i w różnych przestrzeniach.
Jeśli chodzi o te wykonywane stacjonarnie, na przykład w domu, najczęściej wymagają użycia komputera lub smartfona. Świetnym przykładem jest gra EyeWire. Jej gracze pomagają neurobiologom zmapować siatkówkę oka (która odgrywa rolę w przetwarzaniu ruchu) oraz część ośrodkowego układu nerwowego.
Osoby lubiące spacery na plażach Bałtyku mogły wziąć udział w projektach realizowanych we współpracy Centrum Nauki Experyment oraz Instytut Oceanologii Polskiej Akademii Nauk. Były one poświęcone m.in. bioróżnorodności na morskim brzegu Bałtyku, występowaniu mezoplastiku na bałtyckich plażach czy obecności morszczynu na polskim wybrzeżu.
Dzięki udziałowi wolontariuszy z całego świata od 2006 roku rozwinęła się też kampania GLOBE at Night, polegająca na obserwacji nocnego nieba i wykonywania pomiarów zanieczyszczenia świetlnego. Akcja wciąż trwa, a jej wyniki można obserwować na tej stronie.
Od wielu lat odbywa się również spis bocianów białych. Do liczenia gniazd włączają się wolontariusze z całej Polski, którzy w danej gminie (jest ich ok. 2500) liczą gniazda, a także sprawdzają, czy jest zajęte i jaki jest efekt lęgu.
W ubiegłym roku, w ramach Europejskiego Miasta Nauki Katowice 2024, również mieszkańcy Śląska mogli dołączyć do projektów nauki obywatelskiej. Projekt "Ocena wpływu ilości spożywanej wody oraz rodzajów napojów na kondycję psychofizyczną – Water4Health" został zainicjowany przez naukowców Wydziału Inżynierii Biomedycznej Politechniki Śląskiej – prof. dr hab. inż. Roberta Michnika, dr inż. Katarzynę Nowakowską-Lipiec, mgr. inż. Marka Plesa, mgr inż. Hannę Zadoń oraz mgr. inż. Piotra Szaflika. Badacze chcieli pozyskać dane z kilku obszarów, m.in. o świadomości społeczeństwa na temat spożycia zalecanej ilości wody, wpływie wody na kondycję psychofizyczną, wpływie innych napojów niż woda na kondycję psychofizyczną. Z pomocą naukowców obywatelskich przeprowadzili nabór uczestników i pozyskali danych z badań osób z czterech grup wiekowych (pełnoletni uczniowie szkół ponadpodstawowych, studenci uczelni, dorosłe osoby pracujące oraz seniorzy).
Na ochronę środowiska był ukierunkowany projekt WABIOLI, czyli "Waterbiolife. Identyfikacja różnorodności makrofitów i jakości wód zbiorników oraz rzek z wykorzystaniem narzędzi informatycznych", realizowany przez dr hab. Edytę Sierkę, prof. UŚ, z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego. Uczestnicy projektu, wykorzystując aplikację PlantNet oraz przekazując zdjęcia, zidentyfikowali rośliny w 185 stanowiskach.
Dr hab. Iwona Jelonek, prof. UŚ, z Instytutu Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego zainicjowała badania "Responsible water recreation (REC)", których celem była identyfikacja kąpielisk, bieżąca ocena ich wody oraz powietrza, wskazanie zanieczyszczeń oraz utworzenie rekomendacji atrakcji towarzyszących wypoczynkowi nad wodą. Dołączyli do nich mieszkańcy aglomeracji miejskich oraz zarządcy zbiorników z województwa śląskiego.
"Obserwacja ptaków w budkach lęgowych powstałych przy zaangażowaniu algorytmów głębokiego uczenia" to projekt koordynowany przez dr. Henryka Kretka (Wydział Organizacji i Zarządzania Politechniki Śląskiej) oraz dr. inż. Michała Staniszewskiego (Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej). Obejmował on zakładanie budek oraz domków lęgowych dla ptaków z kamerami. Wykorzystując algorytmy głębokiego uczenia, naukowcy wraz z uczestnikami mogli wykrywać i analizować odgłosy ptaków oraz obserwować ich zachowania i zwyczaje.
Do nauki obywatelskiej jeden krok...
No dobrze, może nie jeden, a kilka. Najczęściej udział w badaniach wymaga zarejestrowania lub przesłania zgłoszenia udziału i pobrania aplikacji. Jeśli "kręci" Was nauka i chcecie zostać citizen scientists, możecie dołączyć do trwających projektów badawczych (informacje o nich pojawiają się m.in. na stronie European Citizen Science Association). Poza tym informacje o rozpoczynających się działaniach w ramach nauki obywatelskiej można znaleźć na profilach Centrum Popularyzacji Nauki, Uniwersytetu Śląskiego, Instytutu Oceanologii PAN, Centrum Nauki Experyment, serwisie Nauka w Polsce oraz innych instytutach i jednostkach naukowych.
