CC BY
7НАУКА ГРАЖДАН КАК ИНСТРУМЕНТ В РАЗЛИЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ (Сводный реферат)
1. Ref. ad op.: Making waves: Marine citizen science for impact / Schläppy M.-L., Loder J., Salmond J., Lea A., Dean A., Roelfsema C. // Frontiers in marine science. - 2017. - P. 1-7. - DOI: 10.3389/fmars 2017.00146
2. Ref. ad op.: Monteiro M., Rajäo R. Scientists as citizens and knowers in the detection of deforestation in the Amazon // Social studies of science. - 2017. - Vol. 47, N 4. - P. 466-484. - DOI: 10.1177/0306312716679746
Авторы статьи, сотрудники ведущих университетов Австралии и Великобритании (1), исследуют новые тенденции применения «науки граждан» в океанологических исследованиях. Они излагают результаты четырех исследований опыта работы Общества исследователей австралийского Большого Барьерного рифа (Reef Check Australia - RCA), которая проводилась в течение последних 15 лет с использованием кейс-метода. В этих исследованиях затронуты проблемы разработки целенаправленных и гибких проектов «науки граждан», которые имеют большое значение как для развития научных исследований, так и для менеджмента и образования.
Привлечение добровольцев к выполнению научных проектов в области морских исследований приносит не только новые данные, оно важно для укрепления сообществ добровольцев и развития образовательных программ. Однако, несмотря на документально подтвержденные преимущества «науки граждан», всё еще существуют трудности организации таких проектов стратегического масштаба, например с точки зрения перехода от «сырых» данных к конкретным значимым результатам в области океанологии.
Австралийский Большой Барьерный риф (ББР) - крупнейший барьерный риф в мире, который протянулся вдоль северовосточного побережья Австралии. Барьерный риф образован миллиардами живых организмов, так называемых «коралловых полипов». ББР - самая большая экосистема на Земле. Это идеальный объект для опеки со стороны «науки граждан», так как его состояние ухудшается, особенно в последние годы, и требует постоянного мониторинга. Общество исследователей австралийского Большого Барьерного рифа (далее - общество) - благотворительная экологическая организация, цель которой состоит в том, чтобы привлечь общественность к проблемам защиты здоровья рифов, обеспечения развития исследований в смежных областях, развития образования и методов сохранения объекта. Такой общественный подход обеспечивает дополнительные данные, которые могут заполнить пробелы в пространственных и временных данных, а также выделить представляющие интерес географические позиции.
Общество было создано в 2001 г. в рамках проекта по оценке ошибок мониторинга, связанных с влиянием наблюдателей. Со временем его программы превратились в программы «науки граждан», которые имели большую популярность и были тесно связаны с туристической индустрией и региональными партнерами. Добровольцы проходят подготовку в обществе, обучаются собирать данные о составе рифов, визуальных признаках их состояния, о содержании организмов - индикаторов состояния рифов. За прошедшие годы разработаны разнообразные процедуры обеспечения качества данных, поставляемых добровольцами.
Общество крайне заинтересовано в сборе данных о состоянии коралловых рифов: коралловых покровах; популяциях рыб и беспозвоночных; промышленном воздействии на организмы рифов. При этом основной интерес проявляется к заполнению пробелов в данных и обеспечению их качества в интересах конечного потребителя. С течением времени стало очевидным, что наличие данных, поставляемых «наукой граждан», само по себе несет не так уж много пользы для их использования в интересах науки и управления. Это побудило общество пересмотреть свой подход к участию потребителей данных: а) в определении качества собранных данных; б) в выявлении морских районов с недостающими данными; в) в поиске возможностей для расширения приложения данных; г) в передаче собранных данных с помощью новых способов.
Первое исследование относится к обеспечению качества данных на основе 15-летнего опыта внедрения общемировых стандартов, касающихся представления данных о «состоянии здоровья» рифов [1, с. 2]. Стимулирование использования данных мониторинга окружающей среды является вызовом не только для «науки граждан», но и для науки в целом. Один из ключевых факторов, влияющих на их использование, - понимание их качества конечным потребителем. Ранее уже проводились исследования того, как именно методы сбора данных и геодезическая точность влияют на данные, накапливаемые добровольцами общества1. В отличие от предыдущих, в этом исследовании дается количественная оценка изменчивости, внутренне присущей стандартному методу выборочного мониторинга рифов. В идеальном случае разработка и реализация процессов проверки данных происходит путем организации специального проекта, который требует значительных кадровых, финансовых и временных затрат. Однако не все организации «науки граждан» располагают необходимыми ресурсами. В первом исследовании были выявлены слабые места, что должно привлечь внимание финансирующих организаций. Недостаточное финансирование приводит к потере качества исследований, уходу добровольцев и даже смене миссии. Таким образом, в ходе первого исследования показано, как именно достигается необходимое качество данных с учетом научных знаний участников и накопленной за 15 лет статистики состояния рифов.
Второе исследование касается опыта выявления пробелов в данных и компенсации этих пробелов путем добровольческого мониторинга субтропических скалистых рифов [1, с. 3]. Участки местности для мониторинга отбирались совместно с региональными потребителями данных. Выделенные 20 участков повышенного интереса были закреплены за специально подготовленными командами добровольцев, которые в период с 2007 по 2014 г. провели более 140 обследований рифов. Это позволило создать уникальный набор данных на большом временном отрезке. На его основе получены результаты, согласующиеся с результатами более широких исследований восточного побережья Австралии, проводимых силами «институциональной» науки. Так, в ходе второго
1 Reliability and utility of citizen science reef monitoring data collected by Reef Check Australia, 2002-2015 / Done T., Roelfsema C., Harvey A., Schuller L., Hill J., Schlappy M.-L. // Marine pollution bulletin. - 2017. - Vol. 117. - P. 148-155. - DOI: 10.1016/j.marpolbul.2017.01.054
исследования было показано, как участники выявляют пробелы в данных и компенсируют эти пробелы путем дополнительного мониторинга субтропических скалистых рифов.
Третье исследование относится к адаптации протоколов [1, с. 3]. Имеются в виду форматы протоколов данных по картированию рифовых местообитаний, принятых в проектах «науки граждан». Их адаптация к требованиям других организаций расширяет потенциал внедрения проектов по защите окружающей среды и упрощает налаживание партнерских связей. Так, в 2004 г. были созданы карты, описывающие пространственную конфигурацию субтропических рифов в прибрежном заливе Мортон. Фактически они стали стандартом данных для принятия решений в области рационального использования природных ресурсов в регионе. В 2015 г. общество совместно с рядом организаций «институциональной науки» обновило этот стандарт. В рамках этого совместного проекта были адаптированы оценки мест рифовых придонных образований, что позволило собрать новые данные по другим параметрам и существенно пересмотреть данные 2004 г. Авторы показывают, как именно проводится адаптация протоколов для упрощения процедур коллективного сбора данных и картирования рифовых местообитаний.
Цель четвертого исследования - разработка новых способов пропаганды научных достижений и привлечения общественности к более широкому участию в проектах [1, с. 5]. В течение 15 лет в Австралии была собрана ценная информация о «состоянии здоровья» коралловых рифов с привязкой к местности. Многие участки мониторинга были отобраны на основе рекомендаций общественности. Общество соответственно включило в число приоритетов деятельность по распространению результатов наблюдений среди широкой общественности, что обеспечило возможности для повышения образовательного уровня и привлечения внимания к проблемам сохранения окружающей среды. Исследование показало, как создаются новые стратегии обмена данными в пределах заинтересованных сообществ. Как именно привлекаются новые добровольцы, показано на примере инициативы «Посланники рифов» (Reef Check Australia Ambassadors). Под «посланниками рифов» понимают наиболее подготовленных добровольцев, которые умеют привлечь интерес более широких слоев населения к проблеме [1, с. 6]. Такие действия отвечают одной из ключевых целей австралийской стратегии в области сохранения биоразнообразия, принятых на правительственном уровне, - увеличению
числа граждан Австралии, участвующих в сохранении биологического разнообразия.
Авторы отмечают постоянный рост количества океанологических проектов «науки граждан» в Австралии. Приведенные в работе четыре кейс-стади, по их мнению, выявили ключевые пункты будущего развития проектов «науки граждан» океанологического профиля.
В центре внимания М. Монтейру и Р. Ражана, авторов из Бразилии (2), - роль ученых как граждан и специалистов по мониторингу обезлесения в Амазонии.
Политика в области обезлесения становится в Бразилии всё более конфликтной, поскольку страна пытается, с одной стороны, демонстрировать миру «зеленую политику», а с другой - сохранить позиции сельскохозяйственной сверхдержавы, что оказывает огромное давление на лесные угодья. Меры в области землепользования и стратегии в области энергетики, сельского хозяйства и экологии формируются в результате ожесточенных дискуссий.
Авторы статьи исследуют вопрос о том, каким образом ученые справляются с конфликтами, возникающими тогда, когда они исполняют определенную роль - поставщиков объективных знаний и граждан, заинтересованных во влиянии их исследований на политику Бразилии.
Исследование проведено на примере мониторинга обезлесения в сельве Амазонии. Авторы изучали стиль научной деятельности экспертов, использующих технологию дистанционного зондирования (ДЗ) состояния лесов этого региона, и оценивали социально-политические разногласия, сопровождающие мониторинг обезлесения сельвы. Эти разногласия часто возникают в кругах общественности и среди лиц, принимающих ключевые решения в области формирования аграрной и экологической политики. Как выяснилось, данные спутниковых наблюдений лесного покрова можно интерпретировать по-разному, и эта проблема неопределенности сегодня является весьма болезненной темой.
Спутниковое ДЗ представляет типичный пример того, что М. Каллон назвал «обособленным исследованием», т.е. способом получения знаний, «свободным от влияния общественности, а следовательно, точным и эффективным»1. ДЗ может быть определено как научная область, посвященная «обнаружению, распо-
1 Callon M, Lascoumes P., Barthe Y. Acting in an uncertain world: An essay on technical democracy. - Cambridge, MA: MIT press, 2009.
знаванию или оценке объектов с помощью удаленных приемников»1. Спутниковое ДЗ можно рассматривать в качестве крайнего примера обособленных исследований по ряду причин. Во-первых, главные инструменты методики вынесены в космическое пространство, а доступ к инструментам имеют лишь несколько ученых. Во-вторых, большинство результатов, получаемых с помощью спутников, представляются в виде изображений, которые, как считается, не подвержены субъективным интерпретациям [2, с. 468]. Соответственно, сторонники спутникового ДЗ очень заинтересованы в том, чтобы разъяснить потенциал столь совершенной и независимой технологии для решения проблем общества. Однако следует отметить, что существует обширная литература, представляющая мрачную картину социальных последствий ДЗ, например развитие цифрового неравенства2.
С момента создания в 1970-е годы Бразильского института космических исследований (ЮТЕ) ДЗ стало главным средством контроля обезлесения в Бразильской Амазонии, которое оказывало огромное влияние на политику в области развития и сохранения региона. Формирование политики в области лесного хозяйства сегодня невозможно без постоянных спутниковых наблюдений. Таким образом, спутниковые данные, предоставляемые ЮТЕ, стали основным «термометром» как для гражданского общества, так и для научных кругов, и не только в Бразилии, но и за рубежом. Этот инструмент активно используется для оценки результатов борьбы правительства с обезлесением. Данные ЮТЕ были проверены независимыми организациями с помощью других методов и были признаны в качестве достоверного и наиболее широко используемого источника. Хотя большинство специалистов считают системы контроля ЮТЕ надежными, институт сталкивается с постоянной критикой и со стороны правительства, и со стороны общественности. Так, общественность уверена, что институт умышленно скрыл факт пика вырубки сельвы в 1995 г., чтобы не мешать переговорам по Киотскому протоколу.
Основной проблемой ДЗ является установление четкого соответствия между сигналами с выхода «удаленных» датчиков
1 Franklin S.E. Remote sensing for sustainable forest management. - N.Y.; Boca Raton, FL: CRC press, 2001.
2 Pickles J. Representations in an electronic age: Geography, GIS and democracy // Ground truth: The social implications of geographic information systems / Pickles J. (ed.). - N.Y.: Guilford press, 1995. - P. 1-30.
(например, фотография с летательного аппарата, инфракрасный сигнал или спутниковое изображение) и замерами непосредственно на Земле (например, измерения радиоактивности, температуры океана или лесного просвета). Использование ДЗ для анализа переменных, связанных с растительностью или почвенным покровом, - особенно сложный процесс.
Проблема заключается в том, что технические особенности и многочисленные варианты интерпретации приводят к результатам, которые варьируются в зависимости от того, какой спутник получил изображение или какой аналитический протокол использовался для обработки данных. Поэтому ДЗ внутренне присуща некоторая неопределенность. Лоббисты противоположных направлений могут использовать одну и ту же спутниковую фотографию и как свидетельство хорошего состояния лесного покрова, и как доказательство исчезновения леса. Устранение проблемы неопределенности для достижения «пригодных» адекватных изображений является важной частью работы с данными, полученными с помощью ДЗ.
Стратегии подавления неопределенности являются центральными аспектами проанализированной практики накопления данных. Признание возможности произвольной интерпретации позволяет нарисовать более сложную картину двоякой роли ученых как производителей знаний и как граждан, находящихся под давлением социума. Ученые четко осознают свою социальную ответственность, пытаясь получить актуальные материалы по обезлесению с помощью данных ДЗ. Изучая практику получения результатов в лаборатории, авторы показали, что и технические специалисты, и ученые серьезно работают над уменьшением неопределенности данных ДЗ. Они строго следуют научным протоколам, а также используют ряд других стратегий, а именно: разнообразные наборы данных, полевые проверки и «неотчуждаемый опыт» интерпретаторов.
Эта работа в значительной степени осуществляется самими учеными в рамках своей повседневной деятельности. Работа с неопределенностью данных также помогает в разработке рамочной политики на основе четкого представления о том, как развивается динамика обезлесения в настоящее время и какова она будет в будущем. Заинтересованные ученые устанавливают контакты между НИИ и правительственными учреждениями, помогая выработать необходимую политику. Эти контакты сложно зафиксиро-
вать в рамках обычного анализа политики, однако они очень важны для определения механизма разработки и реализации последней.
Особое внимание авторы уделили вопросам снижения неопределенности данных на ранней стадии лабораторных исследований. Действительно, спутниковые данные допускают двоякую трактовку, что вызывает политические спекуляции за стенами лабораторий. Распознавание образов (в том числе спутниковых изображений) в научных исследованиях всегда представляло сложную проблему, для решения которой не просто найти адекватные инструменты. Обычно ученые ЮТЕ используют следующие стратегии снижения неопределенности: 1) объединение массивов данных; 2) переход от обычного индивидуального к «кооперативному» анализу интересующих участков земной поверхности; 3) проверка данных с помощью работы на местах; 4) прогнозирование противоположных интерпретаций [2, с. 472].
1. В рамках стратегии объединения массивов данных в последние годы созданы автоматизированные системы специализированного доступа и библиотеки, сопоставляющие, с одной стороны, изображения, а с другой - данные, представленные в иных форматах.
2. Кооперативное зондирование тех или иных участков с привлечением сторонних экспертов и «наземных» технологий помогло выявить случаи, когда фермеры-злоумышленники в надежде обмануть системы ЮТЕ вырубают лес постепенно [2, с. 474].
3. Метод проверки данных путем работы на местах, в частности путем организации экспедиций, не является новым, но его широкому распространению препятствует значительная дороговизна подобных мероприятий. В последнее время успешны так называемые «виртуальные экспедиции», основанные на обработке данных, собранных предыдущими экспедициями с помощью новых технологий. Эти данные являются опорными при сравнении с новыми спутниковыми данными.
4. Прогнозирование противоположных интерпретаций, в частности в отношении размеров тропического лесного покрова, -один из важных способов, с помощью которых ученые получают необходимую обратную связь от общества, а также обогащают исследования диалогом с различными политическими кругами.
В заключение авторы отмечают, что на конкретном примере им удалось показать, каким образом возможно организовать сложный научно-технический проект, результаты которого имеют
большое значение не только для противоборствующих лоббистских групп в правительстве, но и для различных слоев общества. Статья ставит под сомнение идею о том, что мониторинг обезлесения с помощью ДЗ является видом так называемого «обособленного исследования», дающего истину в последней инстанции. Было доказано, что мониторинг представляет собой более сложную картину, демонстрирующую двоякую роль ученых: с одной стороны, они производят знания, с другой - действуют как граждане, включенные в социум. Производство важных данных происходит в весьма непростом контексте разногласий между различными акторами в отношении обезлесения, однако ученые понимают важность своей роли в борьбе с нежелательными последствиями потери лесов в Амазонии.
С.В. Егерев
