Τα τελευταία χρόνια η ανθρωπότητα έχει «αναθέσει» σε ένα δίκτυο αισθητήρων την εκπλήρωση ενός αρχαίου ονείρου: να καταφέρει να κατανοήσει, να προβλέψει και εντέλει να εξαλείψει τις φυσικές καταστροφές – ή, τουλάχιστον, τις επιπτώσεις τους.

Ακούγεται βλάσφημο, θα μπορούσε όμως να αποδειχθεί σωτήριο: το χαλάζι που πέφτει απροειδοποίητα και καταστρέφει τις σοδειές, ένα τσουνάμι που πλήττει την ακτή, ένας σεισμός, μια φωτιά που κατακαίει τα δάση και τις καλλιέργειες. Κάποιες από αυτές τις φυσικές καταστροφές θα μπορούσαν να αποφευχθούν αν κάποιος τις προέβλεπε εγκαίρως.

Ο στόχος είναι πάντοτε ο ίδιος: να μειώσουμε τη ζημιά, αν όχι να την αποφύγουμε πλήρως. Εφόσον, φυσικά, διαθέτουμε τον κατάλληλο για την κάθε περίπτωση αισθητήρα (σ.σ. συσκευές που ανιχνεύουν ένα φυσικό μέγεθος και το μετατρέπουν σε σήμα που μπορεί να διαβαστεί από τους επιστήμονες ή από ηλεκτρονικά όργανα).
Πάρτε ως παράδειγμα το χαλάζι ή τις καταρρακτώδεις βροχές που καταστρέφουν ένα χωράφι. Το Γεωπονικό Πανεπιστήμιο της Κεράλα, στην Ινδία, έχει αναπτύξει ένα σύστημα αισθητήρων που παρακολουθούν το μικροκλίμα της περιοχής και την κατάσταση του εδάφους. Μια παρόμοια τεχνολογία έχει αναπτύξει η εταιρεία υπολογιστών IBM.

«Τα ζητήματα που σχετίζονται με τον καιρό προκαλούν το 90% των ζημιών στις γεωργικές καλλιέργειες. Η «γεωργία ακριβείας» βοηθά στην αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος βελτιώνοντας τα μοντέλα πρόγνωσης καιρού, τα οποία εξειδικεύονται ανά γεωγραφικό σημείο. Μπορεί να γίνει πρόγνωση ακόμη και για ένα συγκεκριμένο αγρόκτημα», σύμφωνα με τον Λόιντ Τρέινις, επικεφαλής της ομάδας περιβαλλοντικών επιστημών στο Ερευνητικό Κέντρο Τόμας Γουότσον της IBM.

Ο πληθυσμός της Γης γίνεται όλο και περισσότερος αλλά και πιο… πεινασμένος: κάθε δευτερόλεπτο γεννιούνται δύο άνθρωποι και από το 2050 η παραγωγή τροφίμων πρέπει να αυξηθεί τουλάχιστον κατά 70% ώστε να καλύπτει τις ανάγκες όλης της υφηλίου.

Η αδυναμία ακριβούς πρόβλεψης των μετεωρολογικών φαινομένων έχει ως αποτέλεσμα την καταστροφή των καλλιεργειών, τις ελλείψεις σε τρόφιμα και την αύξηση των τιμών τους. Για να αλλάξει αυτή η κατάσταση, η ανθρωπότητα πρέπει να υιοθετήσει πιο έξυπνες μεθόδους. Ευτυχώς, η τεχνολογία που τις επιτρέπει είναι ήδη παρούσα.

Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι σύντομα θα είμαστε σε θέση να ελέγξουμε τα στοιχεία της φύσης. Το σύστημα που ανέπτυξαν οι ερευνητές της IBM παρέχει τοπικές, υψηλής ακρίβειας και ταχύτατες προγνώσεις καιρού. Αισθητήρες που βρίσκονται τοποθετημένοι σε χωράφια συλλέγουν δεδομένα μετρώντας τα επίπεδα θερμοκρασίας και υγρασίας του εδάφους και του αέρα.

Οι πληροφορίες αυτές συνδυάζονται με πολυφασματικές φωτογραφίες των χωραφιών τις οποίες τραβούν δορυφόροι και αεροπλάνα. Στη συνέχεια, ένας υπερυπολογιστής επεξεργάζεται τα δεδομένα που έχουν συλλεχθεί και δημιουργεί ένα μαθηματικό μοντέλο τεσσάρων διαστάσεων, χάρη στο οποίο προβλέπονται οι καιρικές συνθήκες που θα επικρατούν σε ένα συγκεκριμένο σημείο (π.χ., στο χωράφι σας) για διάστημα τριών ημερών και, μάλιστα, με ακρίβεια… δεκαλέπτου!

Η ανάπτυξη νέων γεωργικών πρακτικών είναι γνωστή ως «γεωργία ακριβείας» (precision agriculture), η οποία αντλεί εκτεταμένο αριθμό δεδομένων από το χωράφι ενός αγρότη και από τη γύρω περιοχή για να βοηθήσει στην πρόβλεψη των καιρικών συνθηκών και στον περιορισμό των ζημιών στις καλλιέργειες.

Πρακτικά, ένας αγρότης μπορεί να επιλέξει να μη ρίξει λίπασμα στο χωράφι του αν μάθει ότι αναμένονται σφοδρές βροχοπτώσεις. Ή, μπορεί να ποτίσει μόνο το τμήμα του χωραφιού που ξέρει ότι δεν θα δεχθεί μεγάλη ποσότητα βρόχινου νερού. Επιπλέον, η μέθοδος αυτή τον βοηθά να εντοπίσει την καλύτερη στιγμή για τη συγκομιδή της σοδειάς και να καθορίσει πόσοι εργάτες απαιτούνται για την ολοκλήρωση της διαδικασίας.

Παράλληλα, το σύστημα αυτό μπορεί να αντιμετωπίσει τη μάστιγα των ασθενειών που καταστρέφουν τις καλλιέργειες: οι αισθητήρες εντοπίζουν τις συνθήκες που ευνοούν τις ασθένειες (για παράδειγμα την υγρασία του εδάφους) επιτρέποντας την έγκαιρη επέμβαση των γεωπόνων.

Τέτοιες μέθοδοι χρησιμοποιούνται ήδη στην Ισπανία και στην Ιταλία. Οι αισθητήρες είναι διάσπαρτοι σε διάφορα σημεία, ακόμη και επάνω στα φυτά, και διαβιβάζουν τα δεδομένα που συλλέγουν μέσω ασύρματων δικτύων, τα οποία κατόπιν τυγχάνουν ειδικής επεξεργασίας από υπολογιστές που στέλνουν προειδοποιήσεις στους αγρότες.

Στην Ιταλία, αισθητήρες που λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο βρίσκονται τοποθετημένοι σε δένδρα και ανιχνεύουν την εκδήλωση φωτιάς, παρακολουθώντας τον χρόνο, τον τόπο, ακόμη και την κίνηση του μετώπου της πυρκαγιάς. Στην Αυστραλία, οι επιστήμονες προσπαθούν να κάνουν το ίδιο χρησιμοποιώντας τηλεκατευθυνόμενα αεροσκάφη (drones) που είναι εξοπλισμένα με κάμερες και αισθητήρες θερμοκρασίας.
Παράλληλα, οι ειδικοί αναπτύσσουν αισθητήρες που μπορούν να προβλέψουν μεγάλες κατολισθήσεις και να παρατηρήσουν τη σεισμική δραστηριότητα, ευελπιστώντας ότι θα μπορέσουν να κατανοήσουν καλύτερα τους σεισμούς.

Ομάδες ερευνητών στην Ιταλία επιχειρούν να καταρτίσουν ένα επιστημονικό μοντέλο διάδοσης των σεισμικών κυμάτων, χρησιμοποιώντας έναν από τους πιο ισχυρούς υπερυπολογιστές στον κόσμο. Ο στόχος δεν είναι να προβλέψουν τους σεισμούς, αλλά να τους εντοπίζουν λίγο πριν συμβούν και να ειδοποιούν τους πολίτες. Για τον ίδιο σκοπό λειτουργεί στην Καλιφόρνια το μεγαλύτερο δίκτυο αισθητήρων για την κατανόηση των σεισμών στον κόσμο.

Οι φυσικές καταστροφές αναγκάζουν τους ανθρώπους να συνεργαστούν. Συμβαίνει στη Νοτιοανατολική Ασία, όπου οι αισθητήρες παρακολουθούν τις κινήσεις των ποταμών μεγάλου μήκους που διέρχονται από διάφορες χώρες.

Υπάρχει επίσης το διεθνές δίκτυο υποθαλάσσιων αισθητήρων για την πρόβλεψη τσουνάμι στον Ειρηνικό Ωκεανό. Οι αισθητήρες βρίσκονται στον πυθμένα και συνδέονται με κεραίες που στέλνουν τα δεδομένα μέσω δορυφόρου στον Παγκόσμιο Οργανισμό Μετεωρολογίας. Κάθε επιστήμονας που έχει πρόσβαση στο Διαδίκτυο μπορεί να τα διαβάσει, προκειμένου να εκτιμηθεί η πιθανότητα να εκδηλωθεί τσουνάμι.

Τον τελευταίο καιρό ωριμάζει μια ιδέα στην επιστημονική κοινότητα: η διαθέσιμη τεχνολογία δεν είναι αρκετή. Οι αισθητήρες μπορεί να παρέχουν σημαντικά οφέλη για την προστασία του περιβάλλοντος και την πρόληψη των καταστροφών, ωστόσο, τα δεδομένα που συλλέγουν δεν αξιοποιούνται πλήρως. Ο λόγος είναι ότι ακόμη δεν έχουμε αναπτύξει κουλτούρα «ανοιχτής» διαχείρισής τους.

Επιστήμονες, εταιρείες και κυβερνήσεις πρέπει να συνεργαστούν προκειμένου να αξιοποιήσουν καλύτερα τα δεδομένα που καταγράφονται σε διάφορα μέρη του κόσμου, τα οποία μέχρι τώρα δεν συνδυάζονται και δεν ανταλλάσσονται μεταξύ των φορέων που τα συλλέγουν.

Οι αριθμοί

– 50 δισ. «έξυπνες» συσκευές θα διαθέτουν αισθητήρες και σύνδεση με το Διαδίκτυο έως το 2020, έναντι 10,2 δισ. το 2010

– 7.000 σεισμικοί αισθητήρες λειτουργούν στις ΗΠΑ στο πλαίσιο του εθνικού σχεδιασμού για την πρόβλεψη των σεισμών

– 1.000 χλμ./ώρα η μέγιστη ταχύτητα ενός τσουνάμι

– 26.000 άνθρωποι εγκατέλειψαν το 2006 την Ιάβα στην Ινδονησία έπειτα από τον συναγερμό που σήμαναν οι 26 σεισμογραφικοί σταθμοί που υπάρχουν διάσπαρτοι στον Ινδικό Ωκεανό

– 90 σταθμούς με ευρυζωνικούς σεισμικούς αισθητήρες διαθέτει το Μόνιμο Σεισμογραφικό Δίκτυο της ανατολικής Σικελίας

Τελευταία Νέα