Иногда, темной тихой ночью, улицы Бруклина, нью-йоркского района Гованус, становятся местом проведения необычного экологического расследования. Мужчина средних лет и девочка-подросток склонились над закрытой крышкой люка, держа в руках провод, торчащий из небольшого отверстия в нем. Это Эймунд Дигель и его дочь Амара, его помощница в ночных исследованиях по выяснению источника подземных потоков.
Для этого Дигель и Амара, 13 лет, опускают подержанный петличный микрофон - такие телевизионные станции прикрепляют к лацкану для интервью - через небольшое отверстие в крышке люка. С помощью бесплатных приложений для iPhone они записывают уровень звука текущей внизу воды. Дигель прослушивает только определенные крышки люков, но его цель - получить показания для каждого часа дня на каждом из них.
Дигель - член правления Public Lab, некоммерческой конфедерации гражданских ученых, занимающейся использованием аппаратного и программного обеспечения с открытым исходным кодом для борьбы с загрязнителями и другими экологическими злоумышленниками. Организация впервые сделала себе имя, составив карту воздействия разлива нефти BP на побережье Луизианы с помощью взломанных цифровых камер, установленных на воздушных шарах и воздушных змеях. Затем компания начала создавать наборы для самостоятельного изготовления, которые позволяли людям, пытающимся решить экологические и общественные проблемы в других местах, использовать свою базовую технологию аэрофотосъемки. Их простая техника помогла людям повсюду, в том числе таким людям, как Дигель, который впервые заинтересовался каналом Гованус из-за своей страсти к гребле на каноэ.
Дигель называет то, что он делает CSI: Гованус. (CSI означает «расследование места происшествия». Он говорит, что подземные ручьи, которые он ищет, были скрыты по мере развития этого уголка города, превращая сельскохозяйственные угодья в промышленную зону с бетонным покрытием, которой она является сегодня. Основой района является канал Гованус, промышленный водный путь длиной 1,8 мили и объект Суперфонда Агентства по охране окружающей среды, одно упоминание о котором заставляет многих жителей Нью-Йорка съеживаться от отвращения.
Агентство по охране окружающей среды США планирует вычерпать токсичный ил со дна канала и изолировать его, чтобы предотвратить просачивание глубоко находящихся загрязняющих веществ в водный путь, но Дигель говорит, что хочет убедиться в том, что работа будет выполнена. сделано правильно. Именно здесь в игру вступает его проект CSI. Нью-Йорк оснащен комбинированной системой бытовой и сточной канализации, а это означает, что во время перегрузки, например, во время сильных ливней, сточные и ливневые воды могут переливаться в такие водостоки, как Гованус. Дигель считает, что подземные потоки, как и ливневые стоки, также перегружают городскую канализационную систему, выталкивая сточные воды в и без того загрязненный канал через комбинированную переливную систему.
Там, где многие люди списали бы лишнюю воду, текущую под крышкой люка, на человеческую деятельность - смыв унитаза, мытье посуды и тому подобное - Дигель заметил, благодаря своим микрофонам, что воду можно услышать и ночью, когда большинство людей лежат в постели. Поэтому он подозревает, что к этой проблеме причастен мир природы. Чтобы определить, в какие крышки люков ему следует опустить микрофон, он использовал старую цифровую камеру, прикрепленную к большому красному воздушному шару, и искал большие деревья и необычно густые скопления растительности как близкие источники воды.
«Мы получили цифровые камеры из близлежащего центра электронного мусора», - говорит Дигель, добавляя, что Public Lab распространяет хакерский скрипт с открытым исходным кодом, который берет на себя управление операционной системой камеры, что позволяет использовать ее определенным образом. его дизайнеры, возможно, не ожидали, например, делать снимки каждые 5 секунд, пока он находится в воздухе, свисая с воздушного шара. «Иногда мы взламываем камеры, чтобы делать инфракрасные снимки, которые полезны для обнаружения растительности.”
Дигель делает все это бесплатно, в свободное время. Но его основная работа связана с этим: он наносит на карту выбоины для городского департамента транспорта и говорит, что места, где встречаются выбоины, часто совпадают с подземными ручьями.
«Воронка, образовавшаяся летом в Бруклине, находилась в верховьях канала Дайкер», - говорит он, имея в виду давно перекрытый водный путь, о котором он узнал, изучая многовековые карты. «В городе сказали, что это произошло из-за прорыва водопровода, но я хотел знать, что стало причиной прорыва водопровода».
В дополнение к своим неформальным полевым исследованиям – подслушиванию канализации, стуку в двери и общению с людьми – Дигель полагается на обмен данными и устройства с открытым исходным кодом, поддерживаемые Public Lab.
«Открытый исходный код также позволяет технологиям стать более доступными с точки зрения демократических затрат», - говорит Дигель.«Наши потребительские товары, в том числе те, которые мы используем для наблюдения за наукой и нашими соседями, все чаще становятся продуктами «закрытого черного ящика», над которыми мы не имеем никакого контроля или влияния. Мы часто не знаем, как они работают и как их ремонтировать.»
Рожденный из возмущения
Public Labs возникла в 2010 году, когда стало нарастать возмущение по поводу разлива нефти компании BP в Мексиканском заливе. Ее основатели - группа жителей побережья Мексиканского залива, защитников окружающей среды и ученых, обеспокоенных последствиями разлива - хотели получить более подробную информацию о движении нефти через береговую линию Луизианы и других государств Персидского залива. Если нефтяная компания и говорила, то их не удовлетворило то, что она сказала. Они запускали в воздух цифровые камеры на воздушных шарах и воздушных змеях по всему региону, используя программное обеспечение, чтобы склеить изображения и сформировать более полную картину происходящего.
То, что начиналось как массовое картирование, превратилось в долгосрочный проект, призванный облегчить мониторинг других проблемных областей. Public Lab расширилась за пределы своих территорий, помогая ученым-гражданам составлять карты промышленного загрязнения в Испании, загрязнения воздуха в Украине и утраты лесного покрова в Перу, среди прочего. Во многом благодаря духу сотрудничества Public Lab список проектов, в которых были задействованы методы организации и пакеты с открытым исходным кодом, кажется бесконечным.
«Public Lab - это большое сообщество, поэтому сложно сказать, сколько разных вещей происходит», - говорит Лиз Барри, директор Public Lab по развитию сообщества. «Мы пытаемся подсчитать количество проводимых экологических расследований, потому что это своего рода сумма всей общественной организации, которая означает, что люди действительно влияют на окружающую среду».
Такой вид мониторинга и оборудование, используемое для него, могут быть дорогими и, следовательно, труднодоступными. Передовые технологии мониторинга, безусловно, могут быть полезны, но они работают только в том случае, если есть кто-то, кто может их использовать. Поэтому Public Lab разрабатывает дешевые хаки и программное обеспечение с открытым исходным кодом, доступное для всех. Гаджеты, которые он использует для сбора данных, включают устаревшие цифровые камеры, использованные DVD-диски, картон и старые бутылки из-под безалкогольных напитков. Когда требуется аэрофотосъемка, Public Lab гораздо чаще использует пластиковые воздушные змеи и воздушные шары, наполненные гелием, чем дроны военного назначения для перевозки своего дешевого фотооборудования.
Простота - это основа деятельности Public Lab, но также и обмен информацией. Согласно веб-сайту, инструменты Public Lab должны быть «недорогими, с открытым исходным кодом, простыми в использовании, созданными на основе участия и сотрудничества общественности, поддерживаемыми сетью практиков, [и способными] производить значимые, понятные и высококачественные данные.”
Инклюзивность и доступность
Чтобы предоставить заинтересованным гражданам и общественным группам доступ к инструментам, необходимым для освещения экологических проблем, Public Lab продает недорогие наборы «сделай сам» для всего: от установок для картографирования с помощью воздушных шаров до спектрометров, предназначенных для мониторинга загрязнения воды.
«Наш набор воздушных шаров был нашим первым набором», - говорит Барри. «Его применяли в миллионе различных ситуаций: разливы нефти, картирование инвазивных видов, социальные протесты».
В комплект входят, помимо прочего, неопреновый баллон, катушка с леской, инструкция, как сделать оснастку для фотоаппарата из 2-литровой бутылки из-под газировки, резинки для амортизатора оснастки для фотоаппарата, низовой руководство по картографированию и контрольный список полета с воздушным шаром. Некоторые камеры необходимо настроить для съемки с пятисекундным интервалом, а у других есть соответствующие настройки.
Интерес к нефтехимии, которая, по словам Барри, часто участвует в сценариях загрязнения окружающей среды, привел к разработке набора спектрометров. Все началось с перепрофилированной коробки для пиццы, разрезанной на старый DVD и дешевую веб-камеру, а затем превратилось в набор для самостоятельного изготовления, который можно было купить в Интернете. Public Lab сообщает на своем сайте, что материалы для сборки спектрометра стоят менее 15 долларов. Подробные онлайн-инструкции показывают, как разрезать непрозрачный черный картон и сделать небольшую коробочку, где разместить камеру внутри корпуса и как снять подложку с DVD-R и поместить ее в узкую щель, чтобы сформировать дифракционную решетку. Используя лампу с регулируемой яркостью, чтобы пролить свет на пробу воды, домашний ученый может измерить длину волны света вплоть до нанометра, используя программное обеспечение с открытым исходным кодом Public Lab.
Сила этого измерения заключается в различении углеводородов, таких как нефть, и других загрязняющих веществ. Public Lab занимается краудсорсингом самостоятельного метода такого анализа с помощью химиков из своего сообщества. «Магия заключается в среде совместной работы Public Lab, которая позволяет использовать множество различных - и часто разрозненных или непризнанных - форм экспертных знаний», - говорит Барри, добавляя, что ученые часто рады протянуть руку помощи. «Разнообразие типов знаний, которые руководят тем или иным проектом, - это то, что позволяет снизить барьеры для входа и делает проекты инклюзивными и доступными».
Барри говорит, что идентифицировать неизвестные загрязняющие вещества может быть сложно, но по мере поступления данных они тщательно изучаются настоящими химиками и добавляются в базу данных. Идея состоит в том, чтобы, так сказать, заполнить пробелы - упростить вывод недостающей информации из известных значений. «Это может быть похоже на «Шазам» для химикатов», - говорит она.
Другие комплекты от Public Lab включают фильтр, который помогает преобразовать цифровые камеры в инфракрасные, потенциостат для определения концентрации металлов в воде и регистратор данных на базе Arduino для пластиковой бутылки с водой, который может регистрировать температуру, проводимость, глубину, и мутность воды.
«Данные о температуре раньше использовались для остановки атомной электростанции, поэтому многие сообщества заинтересованы в этом», - говорит Барри.
Распространение информации
Хаки «сделай сам» не являются окончательным ответом в борьбе Public Lab с загрязнением окружающей среды, отмечает соучредитель Мэтью Липпинкотт.
«Дело не всегда в гаджете», - говорит он, добавляя, что обмен информацией и указание группам сообщества, с кем можно поговорить, являются бесценными инструментами в работе организации. «Простые фотографии, отправленные в отдел охраны окружающей среды, могут оказаться очень полезными».
Загрязнение, которое увидел рыбак на побережье Мексиканского залива в Луизиане, может иметь сходство с загрязнением промышленного канала в Бруклине, но всегда будут различия в том, что работает, а что нет. Именно поэтому, как объясняют участники Public Lab, обмен информацией о процессе так же важен, как и предоставление каждому человеку возможности внести свой вклад в каждый подход.
Когда парень в каноэ, которого беспокоит вода, по которой он плывет, хочет узнать больше, он связывается с кем-то, кто знает, какие вопросы и как задавать, и адаптирует их к своей ситуации. То же самое и с женщиной, которая чувствует запах нефтяных паров, но не может понять, откуда они.
Развлекаясь, например, находя «место рождения черепашек-ниндзя» (место загрязнения ядерными отходами в Квинсе), Дигель говорит, что надеется привлечь больше людей.
«Диалоги с открытым исходным кодом и идеал Создателя восстанавливают некоторые фундаментальные строительные блоки культурной эволюции в нашем все более зависимом от технологий мире», - говорит Дигель. «Это также забавный повод запустить большие счастливые красные воздушные шары и воздушных змеев и познакомиться с интересными людьми, делающими интересные вещи».