Wybierasz się na spacer? Przy okazji pomóż w badaniach skutków zmiany klimatu!

Czy zwykły spacer po lesie może przyczynić się do rozwoju nauki? Dzięki platformie iNaturalist każdy z nas może stać się badaczem przyrody i wspierać naukowców w monitorowaniu zmian środowiska. W erze kryzysu różnorodności biologicznej i zmiany klimatu nauka obywatelska (citizen science) staje się kluczowym narzędziem w ochronie przyrody. Jednocześnie, jak podkreśla dr inż. Sonia Paź-Dyderska z Instytutu Dendrologii PAN, lekcją postawy obywatelskiej. A wszystko może zacząć się od jednego zdjęcia.

Ilustracja 1: Dr inż. Sonia Paź-Dyderska zdjęcie: Klaudia Jopek.

Jak zainteresowałaś się tematem citizen science?

Zaczęło się to od tego, iż w Zakładzie Ekologii w Instytucie Dendrologii PAN, w którym pracuję, często wykorzystujemy dane z portalu iNaturalist do tworzenia modeli rozmieszczenia gatunków i przewidywania, jak przesuną się ich zasięgi występowania w warunkach zmiany klimatu. Zainteresowało mnie, jak wygląda cały proces gromadzenia tych obserwacji – zarówno z perspektywy naukowców, którzy je wykorzystują, jak i wolontariuszy, którzy je dostarczają.

Jak narodziła się citizen science?

Dawniej nauką zajmowali się głównie zamożni pasjonaci – była to elitarna aktywność. Dopiero w XIX wieku, wraz z finansowaniem badań przez rządy i instytucje oświatowe, kariera naukowa stała się dostępna dla szerszego grona osób. Wtedy też naturalnie pojawiło się pojęcie naukowca profesjonalnego. W opozycji był ten często niedoceniany naukowiec-amator.

Dziś rola naukowców obywatelskich znowu rośnie. Często zdarza się, iż wkład osób niezwiązanych zawodowo z nauką, ale aktywnie uczestniczących w badaniach, jest najważniejszy dla ich postępu. I tutaj pojawia się pojęcie citizen science, które narodziło się w latach dziewięćdziesiątych. Łączy ono dwa światy – profesjonalnej nauki i naukowców-amatorów – opierając się na wspólnych projektach. W ich ramach naukowcy obywatelscy zbierają dane, specjaliści je analizują, a następnie wyniki tej współpracy są prezentowane społeczeństwu.

Czy badacz-amator może realnie pomóc ekspertowi?

Jak najbardziej. Działalność naukowców obywatelskich ma nieocenione znaczenie dla nauki, ponieważ to dzięki ich entuzjazmowi i zaangażowaniu możliwe jest gromadzenie ogromnych ilości danych, których zawodowi badacze, mimo najlepszych chęci, fizycznie nie byliby w stanie pozyskać.

Ilustracja 2: Obserwacje terenowe na rzecz nauki obywatelskiej mogą stanowić świetną przygodę, szczególnie jeżeli połączymy je z wycieczką do pobliskiego lasu czy parku. Zdjęcie: S. Paź-Dyderska.

Jest to szczególnie istotne w badaniach środowiskowych. Świat przyrody jest tak złożony, iż wąskie grono specjalistów może poznać tylko jego wycinek. Dopiero zaangażowanie większej liczby osób, w tym wolontariuszy, pozwala prowadzić badania na szerszą skalę. Dziś, dzięki nowoczesnym aplikacjom, proces ten stał się znacznie prostszy. Dawniej wymagał on większego wysiłku ze strony wolontariuszy, którzy np. musieli manualnie spisywać obserwacje. Dzisiaj nie dość, iż zbieranie danych jest wygodniejsze, bo formularz mieści się w telefonie, to wyniki są dostępne niemal natychmiast, co pozwala na ich dynamicznie wykorzystanie w badaniach.

Jak wyglądają przykładowe projekty, w które włączają się naukowcy obywatelscy?

To może być choćby aktywność, która nie wymaga wychodzenia z domu. Jednym z klasycznych przykładów jest projekt Galaxy Zoo, w ramach którego internauci wspierają naukowców, oglądając na swoich komputerach zdjęcia galaktyk i przypisując je do określonego kształtu. Innym przykładem jest projekt Globe at Night, skoncentrowany na badaniu zanieczyszczeniu światłem. Wolontariusze wychodzą w określony dzień przed dom i oceniają, ile gwiazd są w stanie dostrzec na danym obszarze. Ważnym projektem na pewno jest eBird, globalny projekt nauki obywatelskiej do rejestrowania obserwacji ptaków. Dzięki niemu możemy w czasie rzeczywistym i na niespotykaną dotąd skalę monitorować np. migracje ptaków.

Moim ulubionym projektem jest jednak iNaturalist, w ramach którego wolontariusze dzielą się swoimi obserwacjami dotyczącymi wszystkich gatunków – roślin, zwierząt i grzybów – z całego świata. Dzięki zgromadzonym danym, iNaturalist wspiera badania nad różnorodnością biologiczną, monitorowanie zmian klimatycznych oraz ochronę gatunków zagrożonych. Jest wykorzystywany przez naukowców, edukatorów, a przede wszystkim przez szerokie grono pasjonatów przyrody.W kontekście citizen science pojawianie się nowych technologii i telefonów może być tym z nielicznych przypadków, kiedy nie tylko nas nie ogłupiają, ale wręcz pozwalają spełnić dziecięce marzenia o byciu naukowcem?

Zdecydowanie. To świetny przykład na to, jak technologia może wnosić cenny wkład w naszą wiedzę o przyrodzie, a także w kształtowanie społeczeństwa, ponieważ citizen science rozwija w wolontariuszach cechy obywatelskie. Nauka obywatelska fantastycznie sprawdza się w szkołach i na studiach wyższych, nie tylko jako źródło inspiracji do projektów naukowych, ale także jako istotny element w wychowywaniu społeczeństwa, które troszczy się o otaczające je środowisko.

Ilustracja 3: Obserwacje można udostępniać w iNaturalist bezpośrednio z terenu z wykorzystaniem aplikacji mobilnej lub też z domu korzystając z komputera. Zdjęcie: S. Paź-Dyderska.

Czy w takim razie w Polsce nauka obywatelska jest popularna?

Rozwija się, a chętnych do działania z każdym rokiem przybywa. jeżeli jednak miałabym mówić na przykładzie iNaturalist, czyli projektu, który jest mi najbliższy, widać, iż w porównaniu do Europy zachodniej liczba udostępnionych obserwacji w Polsce przez cały czas jest niewielka. Prym wiodą Wyspy Brytyjskie, Niemcy i Francja, a w Polsce oraz u naszych wschodnich sąsiadów pokrycie obszaru danymi jest zdecydowanie mniejsze. Jest więc tutaj dla nas pole do rozwoju.

Jak powstała platforma iNaturalist i kto za nią stoi?

Strona iNaturalist powstała w 2008 roku jako projekt magisterski trojga studentów. Jego celem było zbieranie danych o różnorodności biologicznej przez wolontariuszy, którzy dzielili się fotografiami różnych organizmów na platformie internetowej. Jeden z tych studentów, Ken-ichi Ueda, kontynuował rozwój projektu, a po kilku latach nawiązał współpracę ze Scottem Loarie, pracownikiem naukowym z Uniwersytetu Stanforda. w tej chwili są oni dyrektorami całego iNatualist.

W 2014 roku iNaturalist wypłynął na szersze wody, rozpoczynając współpracę z California Academy of Sciences, jednym z największych muzeów historii naturalnej na świecie. Już w tym samym roku liczba zgromadzonych przez wolontariuszy obserwacji przekroczyła milion. Była to więc oddolna inicjatywa, która spotkała się z dużym zainteresowaniem.

Dodałabym też, że iNaturalist jest platformą inkluzywną, ponieważ umożliwia zbieranie danych dotyczących całego świata naturalnego. Nie koncentrujemy się na tym, by zachęcać ludzi do przesyłania danych np. tylko o dzięciołach, ale zbieramy wszystko, co użytkownicy mają do zaoferowania. Następnie naukowcy mogą wybrać te dane, które są dla nich istotne. Uważam, iż takie podejście na dużą skalę i w długofalowej perspektywie jest bardziej efektywne i zachęcające, zwłaszcza iż proces zbierania obserwacji w każdym projekcie zwykle rozkręca się stopniowo.

Jak wygląda aplikacja iNaturalist z punktu widzenia użytkownika?

Ilustracja 4: Obserwacje można udostępniać w iNaturalist bezpośrednio z terenu z wykorzystaniem aplikacji mobilnej lub też z domu korzystając z komputera. Zdjęcie: S. Paź-Dyderska.

Działa intuicyjnie i jest całkowicie darmowa. Główną funkcją serwisu jest możliwość łatwego udostępniania danych dotyczących występowania wszystkich gatunków, korzystając zarówno z aplikacji mobilnej iNaturalist na telefony komórkowe jak i ze strony internetowej. Każda obserwacja jest cenna, a jeżeli ktoś szczególnie interesuje się jakąś grupą organizmów, np. gryzoniami czy owadami zapylającymi, warto się na niej skupić. Oprócz udostępniania własnych zdjęć można także przeglądać zdjęcia innych użytkowników, a jeżeli ktoś jest bardziej zaawansowany – może również pomóc innym w identyfikowaniu ich obserwacji.

Kiedy i co warto obserwować?

Obserwacje można prowadzić przez cały rok i na każdym kroku. Wiosna to jeden z najlepszych momentów na rozpoczęcie przygody z iNaturalist – z każdym dniem pojawia się coraz więcej gatunków, które można dostrzec choćby podczas codziennego spaceru z psem.Jedną z największych luk w bazie iNaturalist, którą wolontariusze mogliby pomóc wypełnić, jest królestwo grzybów – wciąż znacznie mniej poznane niż świat roślin i zwierząt. Warto więc zwrócić na grzyby większą uwagę podczas prowadzenia swoich obserwacji.

Co ważne, nie trzeba szukać odległych, atrakcyjnych przyrodniczo miejsc, żeby zaobserwować coś interesującego – fascynujące spotkania mogą wydarzyć się tuż za progiem własnego domu. Zaangażowanie w iNaturalist uczy spostrzegawczości i sprawia, iż dostrzegamy to, co na co dzień umyka uwadze. Moim ulubionym przykładem jest moment, gdy pod blokiem, w środku miasta, po raz pierwszy w życiu zaobserwowałam ropuchę zieloną.

Ilustracja 5: Grzyby to grupa organizmów niedoreprezentowanych w bazie iNaturalist. Zdjęcie: A. Kardaś.

Zaobserwowałaś ropuchę zieloną pod blokiem, co dalej robisz jako naukowiec obywatelski? Czy musisz być w stanie nazwać swoją obserwację czy wystarczy, iż wyda ci się ona interesująca?

Największą zaletą iNaturalist jest to, iż nie musisz mieć specjalistycznej wiedzy. Wystarczy, iż zrobisz zdjęcie, a jeżeli chodzi o ptaki, możesz także nagrać ich śpiew. Następnie przesyłasz pliki dzięki aplikacji mobilnej lub strony internetowej. Kolejnym krokiem jest podanie podstawowych informacji: miejsca i daty obserwacji.

Jeśli masz pewne przypuszczenia, co zaobserwowałaś, możesz wpisać ogólniejszą kategorię, na przykład „ropucha” albo „płaz”. Dodatkowo aplikacja często całkiem trafnie podpowiada, jaki gatunek jest widoczny na zdjęciu. Potem wystarczy poczekać – inni użytkownicy pomogą w identyfikacji. Aby obserwacja miała wartość merytoryczną, co najmniej dwie osoby muszą się zgodzić co do tego, co zostało zaobserwowane. Wtedy zyskuje ona tak zwany stopień badawczy i trafia do globalnych baz danych, takich jak GBIF (Global Biodiversity Information Facility), czyli międzynarodowej platformy gromadzącej zweryfikowane informacje o rozmieszczeniu gatunków na świecie. A stąd już bezpośrednio pobierają je osoby zajmujące się konkretnymi problemami środowiskowymi.

Czyli wolontariusz nie może popełnić błędu i nie wystawia się na krytykę, choćby jeżeli ropuchę zieloną nazwie żabą?

Ilustracja 6: Tak wygląda aplikacja iNaturalist. Najważniejsze pola od góry: dodane przez nas zdjęcie dziko występującej rośliny, zwierzęcia lub grzyba; nazwa zaobserwowanego gatunku (aplikacja może ją podpowiedzieć); data i godzina obserwacji; lokalizacja obserwacji.

Nie, jest to bardzo otwarta i przyjazna społeczność, w której zamiast krytyki można liczyć na wskazówki od bardziej doświadczonych użytkowników. jeżeli w ogóle można mówić o błędzie, to raczej w kontekście jakości zdjęcia, np. gdy jest zbyt niewyraźne, by można było rozpoznać gatunek. Na szczęście nie trzeba mieć profesjonalnego sprzętu i telefony w zdecydowanej większości przypadków będą wystarczające. W iNaturalist nie ma miejsca na wstyd czy obawy przed pomyłką. jeżeli nie jesteśmy czegoś pewni, to inni użytkownicy na pewno nam pomogą – to właśnie na tym polega nauka obywatelska!

A czy są tam mechanizmy znane nam z mediów społecznościowych – lajki lub inne formy walidacji?

Tak, można oznaczać swoje ulubione obserwacje gwiazdkami. Warto też wspomnieć o elemencie zdrowej rywalizacji, ponieważ serwis automatycznie generuje statystyki, co dla wielu osób stanowi dodatkową motywację. Możesz na przykład zobaczyć, iż właśnie zebrałaś już dwusetny gatunek w swojej historii albo iż przekroczyłaś liczbę tysiąca obserwacji. Dla osób niezwiązanych z nauką obywatelską może to brzmieć trochę abstrakcyjne, ale dla pasjonatów przyrody to świetna zabawa. Można śledzić swoje postępy, porównywać je ze znajomymi i czerpać satysfakcję z każdej nowej udokumentowanej obserwacji.

A ile Ty masz już obserwacji na koncie?

Cztery i pół tysiąca. Ale to nie wyścig – w nauce obywatelskiej kluczowa jest zasada „po pierwsze nie szkodzić”. Oznacza to, iż podczas dokumentowania gatunków powinniśmy unikać niepokojenia zwierząt czy niszczenia roślin. To jest zawsze kompromis – z jednej strony dane są cenne, z drugiej, nasza ciekawość czy chęć obejrzenia z bliska jakiegoś gatunku nie powinny odbywać się kosztem jego dobrostanu.

Słyszałam choćby porównanie, iż zbieranie obserwacji przypomina trochę kolekcjonowanie Pokémonów. Jednak w przypadku rzadkich i zagrożonych gatunków trzeba zachować ostrożność i rozsądek. jeżeli w jakimś miejscu gniazduje np. rzadki gatunek ptaka, iNaturalist oferuje funkcję „geoprywatności”, dzięki której lokalizacja takiej obserwacji nie jest publicznie dostępna. W przypadku niektórych gatunków warto z niej skorzystać – nie zawsze dobrze, by tego typu dane były w pełni dostępne. Ja skorzystałam z niej na przykład po zaobserwowaniu dzięcioła zielonosiwego w Biebrzańskim Parku Narodowym. Dla gatunków szczególnie zagrożonych serwis sam ukrywa miejsce i dokładną datę obserwacji dla innych użytkowników. Na przykład, szczegółowe dane obserwacji żubra z Puszczy Białowieskiej zostaną automatycznie ukryte.

Ilustracja 7: Dzięcioł zielonosiwy. Zdjęcie: Alastair Rae (licencja CC BY-SA 2.0).

A z jakich danych korzystacie najczęściej jako Instytut Dendrologii PAN?

Najważniejsze są dla nas informacje dotyczące rozmieszczenia wszystkich gatunków roślin. Najczęściej badamy drzewa, bo to one pełnią rolę „inżynierów ekosystemów” i decydują, co dalej z danym ekosystemem leśnym będzie się działo. Analizowaliśmy także wpływ zmiany klimatu na krzewinki – w naszym przypadku borówki – oraz na rośliny zielne runa leśnego, np. zawilce.

Tu znowu nawiążę do kwestii zaangażowania w citizen science w Polsce i innych krajach na wschód od Odry. Pokrycie danymi, z których korzystamy, jest tu przez cały czas niewielkie. jeżeli brakuje odpowiedniej ilości danych, to nasze modele mają ograniczoną jakość. Przez to na przykład trudniej wskazać granicę zasięgu występowania badanego gatunku.

W krajach zachodnich dane były zbierane w sposób systematyczny, gwałtownie digitalizowane i udostępniane. U nas problemem nie jest ich brak, ale rozproszenie – wiele informacji pozostaje w archiwach, w formie książek lub w raportach z mniejszych projektów, przez co nie są łatwo dostępne. Dlatego dane z iNaturalist są dla nas niezwykle cenne. W skali Europy Środkowo-Wschodniej pomagają lepiej rozpoznać rzeczywisty stan środowiska przyrodniczego, a dzięki temu pozwalają nam dokładniej przewidywać, jak poszczególne gatunki zareagują na zmianę klimatu.

Czy jest zatem synergia między obserwacjami czynionymi przez amatorów a badaniami klimatu, zwłaszcza w kwestii jego zmiany?

To zależy od projektu, ale zdecydowanie tak. Świetnym przykładem jest Globe Observer, w ramach którego wolontariusze współpracują między innymi z naukowcami z NASA. Przesyłają dane dotyczące temperatury czy zachmurzenia, które są następnie porównywane z danymi satelitarnymi. Dzięki temu możliwa jest podwójna weryfikacja, ponieważ naukowcy mogą sprawdzić, czy to, co widzi satelita, zgadza się z obserwacjami z poziomu ziemi.

Ilustracja 8: W aplikacji Globe Observer znajdują się podpowiedzi np. jak opisać kolor nieba lub chmury. Zdjęcie: A. Kardaś.

Jeśli chodzi o wpływ zmiany klimatu na dziką przyrodę to przykładem mogą być badania naszego zespołu. Opracowaliśmy modele występowania dla głównych gatunków drzew i roślin runa lasów, które bez danych z iNaturalist byłyby znacznie mniej dokładne. Dzięki temu wykazaliśmy, iż w Europie Środkowej główne lasotwórcze gatunki drzew utracą optimum klimatyczne (Dyderski i in., 2025) Będzie się to wiązało ze zmianą charakteru naszych lasów – z iglastych, wysokich i z dużą ilością światła w kierunku liściastych, niskich i bardziej zacienionych. Zyskają za to niektóre gatunki inwazyjne (Puchałka i in., 2023). Zmiany dotkną też roślin runa – spodziewamy się utraty zarówno cieszącej oko wiosną konwalii majowej (Puchałka i in., 2023), jak i owocującej latem borówki czernicy (Puchałka i in., 2023) w dużej części kraju.

Innym przykładem są nasze badania nad terminem kwitnienia zawilca gajowego (Puchałka i in., 2022). Analizowaliśmy pozyskane z iNaturalist zdjęcia zawilców z różnych części Europy, sprawdzając, kiedy i gdzie w ostatnim czasie zakwitały. Następnie wykorzystaliśmy dane dotyczące scenariuszy zmian klimatu, uwzględniających wzrost temperatur i zmiany w ilości i rozkładzie opadów. Na tej podstawie przygotowaliśmy modele, które pokazują, iż już za 20-30 lat zawilce mogą kwitnąć choćby o miesiąc wcześniej. To ogromna zmiana nie tylko dla samych zawilców, ale i powiązanych z nimi organizmów, np. zapylaczy. Wpłynie to więc na funkcjonowanie całych ekosystemów leśnych. Uzyskane wyniki jasno wskazują, iż synergia między działalnością wolontariuszy i badaniami naukowców zajmujących się zmianą klimatu jak najbardziej występuje.

Co ciekawe, niektóre projekty dotyczą nie przyszłości, ale przeszłości klimatu. W ramach projektu Old Weather wolontariusze odczytywali zapisy o pogodzie i zasięgu lodu morskiego pochodzące z dzienników okrętowych amerykańskich statków badawczych, które w XIX i XX wieku badały Arktykę. Projekty citizen science jak najbardziej odgrywają więc istotną rolę w badaniach klimatycznych.

Jaka będzie przyszłość citizen science?

Ilustracja 9: Obserwacje w terenie można połączyć z nauką rozpoznawania gatunków. Zdjęcie: S. Paź-Dyderska.

Przyszłość citizen science rysuje się w pozytywnych barwach. Statystyki, które iNaturalist publikuje co roku, pokazują, iż liczba obserwacji, zarejestrowanych użytkowników i publikacji opartych na tych danych rośnie z każdym rokiem. Mówi się, iż po epoce chemii i fizyki, żyjemy teraz w epoce biologii, co wiąże się z zapotrzebowaniem na coraz dokładniejsze dane o rozmieszczeniu gatunków i ich przystosowaniach do zmieniającego się środowiska. Zatem rola nauki obywatelskiej, zwłaszcza w badaniach środowiska, będzie coraz większa.

Trudno wyobrazić sobie prowadzenie wielu badań środowiskowych na tak dużą skalę bez wsparcia, które oferuje iNaturalist. Bez danych zbieranych przez wolontariuszy, przygotowanie modeli rozmieszczenia gatunków czy analiz wpływu zmiany klimatu na gatunki byłoby znacznie trudniejsze. Dodatkowo, dzięki zaangażowaniu wolontariuszy, możliwe jest prowadzenie tego typu badań w sposób tani. Wystarczy komputer z dostępem do Internetu oraz odpowiednia wiedza i umiejętności analityczne, aby skutecznie wykorzystać te dane do rozwiązywania problemów badawczych.

Dlaczego warto dołączyć do społeczności iNaturalist lub innego projektu nauki obywatelskiej?

Jednym ze sposobów radzenia sobie z niepokojem o stan środowiska jest działanie. Bycie naukowcem obywatelskim to aktywność, która dla wielu osób pozostaje w strefie komfortu, ponieważ w prosty i przyjemny sposób – poprzez obserwowanie przyrody – możemy przyczynić się do jej lepszego poznania. Nasze zdjęcia i nagrania mogą zostać wykorzystane w badaniach, które mają konkretny wpływ m.in. na działania z zakresu ochrony przyrody. Co więcej, obserwacje z naszej okolicy sprawią iż opracowywane wyniki będą uwzględniać także naszą lokalną specyfikę, w myśl zasady „nic o nas bez nas”.

Zdanie, które mi przyświeca to: “Kiedy w przyszłości ktoś cię zapyta, co zrobiłaś/eś, by powstrzymać negatywne skutki zmian klimatycznych, możesz powiedzieć: starałam/em się pomóc zrozumieć ten problem, by wspólnie znaleźć na niego jak najlepsze rozwiązanie”. To też jest moją główną motywacją do angażowania się w citizen science.

Co roku iNaturalist publikuje zestawienia, które pokazują, przy ilu artykułach naukowych wykorzystano te dane. W każdym z nich pojawia się informacja dzięki jakim projektom powstały, a często także podziękowania dla wolontariuszy. Z roku na rok ich przybywa, a często są publikowane w renomowanych czasopismach, przekładając się następnie na kreowanie skuteczniejszej polityki klimatycznej.

Dr inż. Sonia Paź-Dyderska pracuje w Instytucie Dendrologii PAN. Zajmuje się ekologią funkcjonalną roślin, a także przewidywaniem wpływu zmiany klimatu na funkcjonowanie lasów. Interesuje się ochroną przyrody oraz tematyką citizen science. Ma na swoim koncie ponad 4,5 tysiąca obserwacji zgromadzonych na platformie iNaturalist.