Open Science, czyli jak otwarta nauka pomaga chronić Bałtyk

Wiedza o Bałtyku jest rozproszona i trudno dostępna. Bentos powstaje w modelu Open Science - otwarte dane, otwarty kod i otwarty sprzęt - żeby każdy mógł łatwo sprawdzić stan Zatoki Gdańskiej.

O Bałtyku wiemy naprawdę dużo. Od 1979 roku państwa regionu prowadzą wspólne badania środowiska morskiego w ramach Konwencji Helsińskiej (HELCOM) i zbudowały jeden z najbardziej rozbudowanych systemów monitoringu na świecie.

Problem w tym, że ta wiedza jest rozproszona po dziesiątkach instytucji, zapisana specjalistycznym językiem i trudno dostępna dla kogoś, kto po prostu chce wiedzieć, czy dziś warto wejść do wody.

Dokładnie ten problem próbuje rozwiązać zespół EmbeddedSystems.do we współpracy z Instytutem Oceanologii PAN realizując projekt Bentos w modelu Open Science.

Co to właściwie jest Open Science?

Open Science, czyli otwarta nauka, to sposób prowadzenia badań, który ma jeden cel: żeby wiedza naukowa była dostępna, zrozumiała i możliwa do ponownego wykorzystania – nie tylko przez naukowców, ale i przez samorządy, firmy, organizacje i mieszkańców.

To coś więcej niż darmowy dostęp do publikacji. Otwarta nauka obejmuje też otwarte dane badawcze, otwarte oprogramowanie, otwartą infrastrukturę i otwarty sprzęt (open hardware), czyli publicznie dostępną dokumentację techniczną urządzeń pomiarowych.

Jak to wygląda w praktyce – dwa przykłady

W Polsce jakość powietrza sprawdzasz równie łatwo, jak pogodę. Główny Inspektorat Ochrony Środowiska od lat udostępnia dane z ponad 1800 stacji pomiarowych w darmowym Banku Danych Pomiarowych i aplikacji mobilnej „Jakość powietrza w Polsce". Wystarczy dodać interesujące stacje do ulubionych, żeby na bieżąco śledzić zmiany w swojej okolicy – bez specjalistycznej wiedzy i logowania się do baz naukowych. To podobny model, na którym chcemy oprzeć Bentosa, tylko dla wody zamiast powietrza.

Otwarty sprzęt (open hardware), który zmienił obraz sytuacji po Fukushimie. Po katastrofie w elektrowni jądrowej w 2011 roku brakowało wiarygodnych, publicznie dostępnych danych o promieniowaniu. Powstał wtedy Safecast, projekt obywatelskiego monitoringu środowiska, który od początku publikuje dane jako otwarte i udostępnia je przez darmowe API oraz interaktywną mapę. Kluczowe było jednak to, że cały sprzęt i oprogramowanie zaprojektowano jako open source, a nie zamkniętą technologię jednej instytucji. Dziś każdy może złożyć własny licznik promieniowania z gotowego zestawu, korzystając z ogólnodostępnej instrukcji. Dane z ponad stu krajów trafiają do jednej, wspólnej bazy.

Powyższe przykłady wykazują, że wprowadzenie do projektu naukowego otwartości, służy wykorzystaniu i zrozumieniu danych przez szerszą grupę odbiorców.

Dlatego Bentos powstaje w duchu Open Science

Bentos to system monitorowania i prognozowania stanu Zatoki Gdańskiej, budowany przez EmbeddedSystems.do we współpracy z Instytutem Oceanologii PAN. Ale zanim zaczęliśmy pisać kod i projektować boje pomiarowe, zdefiniowaliśmy jeden z problemów, które chcemy rozwiązać. Jest nim niedostępność zrozumiałych informacji o Bałtyku.

Dlatego projekt Bentos jest prowadzony w modelu Open Science i opiera się na 3 filarach:

Open Data – dane pomiarowe (temperatura, zasolenie, przejrzystość, prognozy zakwitów sinic) będą dostępne bezpłatnie, w formie zrozumiałej dla mieszkańca, turysty czy urzędnika, a nie tylko dla specjalisty.

Open Source – kod systemu udostępnimy do użytku publicznego, dzięki czemu każdy kto zechce zbudować podobne rozwiązanie nie będzie musiał zaczynać od zera.

Open Hardware – dokumentacja techniczna naszych boi pomiarowych ma być publicznie dostępna. Oznacza to, że inna instytucja, gmina czy uczelnia będzie mogła zbudować własną stację pomiarową na bazie naszego projektu, zamiast zaczynać od zera.

Dlaczego to ma znaczenie dla Bałtyku?

Bałtyk jest jednym z najbardziej wrażliwych mórz w Europie, co jest konsekwencją jego położenia. To morze niemal całkowicie zamknięte lądem, połączone z Morzem Północnym wyłącznie przez płytkie Cieśniny Duńskie. Przez takie wąskie gardło wymiana wody trwa około 30 lat, kiedy w oceanie to kwestia dni czy tygodni. Do tego dopływ słodkiej wody z ok. 250 rzek sprawia, że Bałtyk jest morzem słonawym, a nie słonym – zasolenie 7‰ wobec 35‰ w oceanie. W efekcie żyją tu obok siebie gatunki morskie i słodkowodne, na granicy swojej tolerancji, a zanieczyszczenia raz wprowadzone do zamkniętego zbiornika nie mają się gdzie rozproszyć. Dodajmy do tego blisko 85 milionów ludzi mieszkających wzdłuż wybrzeża i jasne staje się, dlaczego problemy Bałtyku, jak zakwity sinic czy zmiany klimatu, nie zatrzymują się na granicy gminy ani państwa. Rozwiązanie ich wymaga współpracy naukowców, samorządów, przedsiębiorstw i mieszkańców regionu.

Otwarta nauka nie rozwiąże tych problemów sama. Ale bez niej nawet najlepsze dane zostają zamknięte w laboratoriach i publikacjach, do których dotrze niewielu. Bentos ma sprawić, że sprawdzenie stanu Bałtyku będzie tak proste, jak sprawdzenie prognozy pogody – a to, jak zbudować urządzenie do takiego pomiaru, będzie wiedzą dostępną dla każdego, kto zechce z niej skorzystać.