Shravan Kumar Alavilli Colaborador
Si las sociedades humanas no hacen nada, en solo unas pocas décadas, el planeta podría calentarse a niveles que no ha alcanzado en al menos 34 millones de añoslo que lleva a que se derritan más glaciares e inundaciones que nunca, así como al efecto nefasto de las olas de calor urbanas.
En 2021, solo en los EE. UU., ya hubo 18 desastres relacionados con el clima extremo con pérdidas superiores a $ 1 mil millones cada uno, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica.
Al observar las calamidades naturales del mundo en una escala de consecuencias y frecuencia, las inundaciones y los terremotos tienen un efecto más devastador en las personas y las propiedades, pero ocurren con menos frecuencia que las olas de calor, que generalmente toman la forma de islas de calor urbanas (UHI, por sus siglas en inglés). Estos también se conocen como bolsas de calor, que se encuentran en las zonas céntricas de las ciudades, donde las temperaturas son más altas que en las periferias.
Con las áreas urbanizadas calentándose rápidamente, muchos más poblaciones a nivel mundial están obligados a hacer frente a la consecuencias mortales del efecto isla de calor, destacando las disparidades de salud pública urbana. Entre 2000 y 2016, según el Organización Mundial de la Saludla cantidad de personas expuestas a las olas de calor aumentó en 125 millones, cobrando más de 166,000 vidas entre 1998 y 2017.
Los funcionarios de la ciudad en los EE. UU. ahora se preocupan que el calor intenso podría reducir los niveles de comodidad y las condiciones de los residentes, especialmente las poblaciones más vulnerables, pero las ciudades no están equipadas con los datos adecuados para mitigar los efectos.
Al trabajar en una empresa de ciencia de datos dirigida por el diseño, sé que la creación de soluciones sostenibles para organizaciones o la resolución de problemas comerciales, sociales y socioeconómicos complejos se pueden resolver mediante análisis avanzados, técnicas de inteligencia artificial (IA) y visualizaciones de datos interactivas.
A pesar de esto, estas tecnologías emergentes solo pueden implementarse mediante colaboraciones entre profesionales de la salud pública, empresas, gobiernos locales, comunidades, organizaciones sin fines de lucro y socios tecnológicos. Esta intervención intersectorial es la única manera de democratizar la tecnología y rectificar la devastación de la isla de calor urbana. Entonces, ¿cómo trabajan juntos estos actores para reducir las islas de calor urbanas?
Comprender qué países hacen contribuciones significativas
Un puñado de empresas, gobiernos y ONG de todo el mundo están trabajando para resolver el problema de las olas de calor.
Sin embargo, dado que Canadá se calentó por un promedio de 1.6°C entre 1948 y 2012, aproximadamente el doble de la tasa promedio global de calentamiento, está muy por delante del juego cuando se usa IA para predecir olas de calor. Por naturaleza, las ciudades canadienses están impulsadas por la tecnología y son expertas en tecnología, por lo que las ciudades de todo el mundo pueden buscar en el país un análisis profundo e ideas innovadoras. Por ejemplo, mi calor rastrea el potencial solar de los edificios, tomando la ola de calor y usándola para crear energía sostenible.
Las ciudades europeas, incluidas Helsinki y Amsterdam, también están tratando de abordar este desafío. AI4Ciudades es un proyecto financiado por la UE que reúne a ciudades europeas líderes que buscan soluciones de IA para acelerar la neutralidad de carbono. El importe total de la financiación de 4,6 millones de euros se dividirá entre los proveedores seleccionados.
A pesar de que estos proyectos aprovechan la IA para resolver los problemas del cambio climático, todavía se concentran en otros nichos, como la reducción de la huella de carbono. Se centran en la mitigación de la causa del cambio climático en lugar del efecto.
Por lo tanto, el impacto de las olas de calor sigue siendo un problema en gran medida sin resolver. Esto también se debe a que otros desastres naturales, como las inundaciones que causan grandes efectos inmediatos, reciben más atención. Las olas de calor son asesinos silenciosos con sus corrientes subterráneas de incomodidad térmica, mayor uso de energía y cortes de energía. Y quizás el mayor desafío es que el tipo de tecnología para enfrentar las olas de calor no está abiertamente disponible para los municipios o las organizaciones sin fines de lucro.
Aprovechar las soluciones impulsadas por IA
Mediante el trabajo con Hojas perennes, una organización sin fines de lucro que construye ciudades resilientes y mitiga los riesgos climáticos, nos presentaron una red de ciudades en Canadá. Y después de investigaciones y encuestas, nos dimos cuenta de que hay mucha infraestructura digital y toma de decisiones basada en datos para inundaciones y terremotos, pero ninguna o muy pocas soluciones para las olas de calor.
Las olas de calor siguen siendo en gran medida un problema sin resolver, y existe una gran oportunidad para que la IA, como herramienta escalable, informe a las ciudades para que tomen decisiones basadas en evidencia.
Evergreen utiliza análisis geoespaciales, IA y big data, junto con una herramienta de visualización de datos creada a través de Microsoft Subvención AI para la Tierra, para integrar y analizar diferentes conjuntos de datos que examinan las islas de calor urbano en las ciudades. Esto ayuda a los municipios a identificar áreas problemáticas con poca vegetación o superficies impermeables y mitigar los efectos de las islas de calor mediante la instalación de techos frescos, fuentes de agua y techos verdes.
los Análisis impulsado por IA y la herramienta de visualización, basada en Microsoft Azure Stack, ofrece varias capacidades. Un mapa, o una vista topográfica, permite a los equipos climáticos de los municipios obtener la temperatura de la superficie terrestre de cada bloque de 30 metros sobre el terreno. Además, hay una vista de modelado de escenarios que les permite generar escenarios de la futura expansión urbana de las ciudades mediante la modificación de características como el número de edificios y la altura, niveles de albedo y otros parámetros de expansión urbana.
Esta herramienta multipropósito ya está impactando la resiliencia climática en los municipios de Canadá mediante el seguimiento de los gases de efecto invernadero. También podría tener un impacto positivo en los cambios de política en torno a las emisiones de dióxido de carbono y de efecto invernadero en todo el mundo en los próximos años.
La Sociedad de Desarrollo Ecológico y Medio Ambiente Sostenible (SEEDS), con Microsoft India, también anunció su segunda fase de una IA modelo para predecir los riesgos de olas de calor en la India y ofrecer intervenciones rentables. Si ocurre una ola de calor, los gobiernos pueden determinar qué áreas de la ciudad necesitan ayuda y atención. SEEDS utiliza datos reales y el modelo de IA genera resultados que se validan en el terreno con sensores térmicos, entre otros dispositivos.
Los funcionarios de la ciudad deberían dar la bienvenida a la IA como una forma económica de enfrentar los problemas de las olas de calor, ya que es escalable y se aplica rápidamente en todo el mundo: es independiente de la localidad o la presencia en el suelo. La IA también se puede empaquetar en una herramienta para extraer fuentes de datos, lo que hace que el conocimiento se pueda compartir fácilmente entre departamentos y partes interesadas clave, y sea digerible para los responsables de la toma de decisiones.
Con Evergreen, la idea es crear una aplicación orientada al público, que informe a las comunidades sobre el tipo de impacto que tiene la IA, ofreciendo soluciones de la vida real y dándoles vida en un modo narrativo. Por ejemplo, la aplicación podría mostrar cómo disminuyeron las temperaturas debido a la instalación de un techo verde. Permitiría a los usuarios ver las perspectivas de datos como historias fácilmente consumibles y les ayudaría a comprender el diferentes complejidades que dan forma al problema que están abordando.
Democratizar y escalar la IA a la velocidad de la confianza
Trabajar con múltiples fuentes de datos para proyectos de IA o aprendizaje automático (ML) requiere soluciones intersectoriales. La participación de las organizaciones sin fines de lucro y los constructores de comunidades es crucial: actúan como conductos entre los actores tecnológicos, las empresas, otras organizaciones sin fines de lucro, los gobiernos, las comunidades, los urbanistas, los desarrolladores inmobiliarios y las alcaldías.
Los socios tecnológicos no pueden simplemente llegar a una ciudad con una solución de IA y esperar que los funcionarios la suscriban. Tienes que hacer un caso de negocios y permitir que todos los jugadores sean parte de la conversación; es un esfuerzo multisectorial.
Del mismo modo, las partes interesadas que usarían esta tecnología innovadora no adoptarán automáticamente esta herramienta si se les dice: “Tienes una bolsa de calor. Puedo instalar un techo verde para ayudarte”.
tomemos un ejemplo geoespacial, desarrollado en colaboración con la iniciativa AI for Earth de Microsoft. Se mapeó toda la población de una ciudad, con puntos de liberación dentro de bloques de 100 metros cuadrados en una cuadrícula de 40 metros, para liberar mosquitos genéticamente modificados para matar mosquitos peligrosos que transmiten enfermedades.
Esta solución escalable con IA puede llevar resoluciones a las comunidades que sufren del dengue y la fiebre amarilla. Pero si alguien llega a tu casa y te dice que te inundarán los mosquitos transgénicos, lo más probable es que digas que no, principalmente por la idea de que te invadirán los mosquitos, pero también por la resistencia mundial contra la IA a medida que evoluciona. Hay preocupaciones en torno a que magnifique la capacidad de usar información personal que se entromete en los intereses de privacidad.
Es por eso que los proyectos que tienen éxito a menudo son ejecutados por comunidades educadoras. Las asociaciones comunitarias son clave para difundir mensajes positivos sobre la reducción de las temperaturas, el uso de menos energía y la adopción de tecnología de inteligencia artificial respetuosa con el clima.
En Canadá, por ejemplo, cada ciudad tiene su propio equipo climático, modelo meteorológico y sensores en lugares cruciales de las zonas urbanas. Es un desafío para las grandes empresas de datos o tecnología obtener estos datos meteorológicos; las ciudades deben estar dispuestas a compartir. Lo mismo ocurre con las imágenes satelitales de alta resolución y alta calidad que calculan la cobertura de nubes; necesita proveedores de datos que le informen sobre datos de población y consideraciones socioeconómicas.
Por lo tanto, los proyectos deben hacerse a la velocidad de la confianza. Las ciudades estarán más inclinadas a compartir puntos de datos con empresas de tecnología que puedan ofrecer soluciones reales y escalables cuando hayan establecido credibilidad. Sin esto, estas empresas tendrán que confiar en datos de fuente abierta y disponibles públicamente de la NASA y Copernicus.
Entonces, ¿qué significa todo esto para los actores empresariales y sus directores ejecutivos? Las soluciones de IA para ciudades están dirigidas a equipos climáticos y comunidades en municipios. Pero, ¿qué pasa con las empresas de petróleo y gas? Están bajo una gran presión para informar sobre sus huellas de carbono, ya que contribuyen a muchas de las emisiones en las ciudades.
Una solución de inteligencia artificial para ellos implicaría un centro de comando de seguimiento para seguir en tiempo real la cantidad de emisiones de carbono que sus refinerías o carga están dejando a su paso. Los directores ejecutivos tienen el mandato de reducir su huella de carbono por producto y por empleado. La adopción de una solución de IA los haría responsables de los efectos ambientales y demostraría que también son conscientes de ser parte del problema de las olas de calor.
COVID-19 llamó la atención sobre las olas de calor ya que más personas vivían en casa que trabajaban en oficinas. Esto significa que las poblaciones experimentaron temperaturas más altas y molestias de manera más pronunciada, alejadas de las instalaciones y comodidades generales de las oficinas.
Los líderes de la comunidad del cambio social pueden revertir estos efectos nefastos del cambio climático y las olas de calor facilitando colaboraciones entre empresas, ONG, gobiernos, socios tecnológicos y líderes comunitarios. Esto significará que las posibles soluciones que han surgido de la IA y el ML se pueden implementar más pronto que simplemente demasiado tarde.
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