Новый вычислительный инструмент находит «горячие точки», где пересекаются усугубляющие друг друга экологические и экономические риски
Вычислительный инструмент, разработанный исследователями из Объединенной программы MIT по науке и политике глобальных изменений, определяет конкретные округа в США, особенно уязвимые к экономическим трудностям в результате перехода от ископаемого топлива к низкоуглеродным источникам энергии.
Комбинируя данные на уровне округов о занятости в отраслях ископаемого топлива (нефть, природный газ, уголь) с данными о населении, живущем за чертой бедности, инструмент выявляет территории с высоким риском экономических проблем, вызванных энергетическим переходом. Оказалось, что многие из этих округов с высоким риском находятся в южно-центральной части США, с высокой концентрацией в нижней части бассейна реки Миссисипи.
Инструмент, который исследователи называют платформой System for the Triage of Risks from Environmental and Socio-economic Stressors (STRESS), почти мгновенно отображает эти комбинации рисков на удобной для восприятия карте, выявляя округа, которые получат наибольшую выгоду от целевых программ переобучения для «зеленых» рабочих мест.
Платформа STRESS, использующая данные о земельных, водных и энергетических системах, биоразнообразии, демографии, экологической справедливости и транспортных сетях, позволяет пользователям оценивать множественные, совместно развивающиеся и усугубляющие друг друга риски в географических регионах США — от национального до окружного уровня. Благодаря своей комплексности и точности, этот инструмент визуализации начального уровня может выявлять «горячие точки» риска для последующего детального изучения. Это позволяет лицам, принимающим решения, планировать целевые меры для повышения устойчивости к специфическим для местности физическим и экономическим рискам.
Платформа и её приложения представлены в новом исследовании в журнале Frontiers in Climate.
«Поскольку риски для природных и управляемых ресурсов — и зависящих от них экономик — становятся все более сложными, взаимозависимыми и усугубляющимися на фоне быстрых экологических и социальных изменений, для их понимания и принятия мер требуется все больше человеческих и вычислительных ресурсов, — говорит заместитель директора Объединенной программы MIT К. Адам Шлоссер, ведущий автор исследования. — Платформа STRESS предоставляет лицам, принимающим решения, эффективный способ комбинировать и анализировать данные о наиболее важных для них рисках, выявлять "горячие точки" совокупного риска и разрабатывать меры для его минимизации».
В одной из демонстраций возможностей платформы STRESS исследование показывает, что национальные и глобальные действия по сокращению выбросов парниковых газов могут одновременно снизить риски для качества земли, воды и воздуха в верхней части бассейна Миссисипи, но при этом увеличат экономические риски в нижней части бассейна, где уровень бедности и безработицы уже непропорционально высок. В другой демонстрации платформа обнаруживает тревожные «горячие точки», где совпадают риски наводнений, бедность и небелое население.
Платформа оценки рисков основана на развивающейся дисциплине — динамике мультисекторных систем (multi-sector dynamics, MSD), которая изучает и моделирует совокупные риски и потенциальные переломные моменты во взаимосвязанных природных и человеческих системах. Переломные моменты наступают, когда эти системы больше не могут выдерживать множественные, совместно развивающиеся стрессы, такие как экстремальные явления, рост населения, деградация земель, нехватка питьевой воды, загрязнение воздуха, старение инфраструктуры и растущие потребности человека.
Исследователи MSD используют наблюдения и компьютерные модели для выявления ключевых предвестников таких переломных моментов, предоставляя лицам, принимающим решения, критически важную информацию, которую можно использовать для смягчения рисков и повышения устойчивости природных и управляемых ресурсов. С 2018 года Объединенная программа MIT развивает экспертизу и инструменты моделирования MSD, используя их для изучения совокупных рисков и потенциальных переломных моментов в отдельных регионах США.
Текущие данные платформы STRESS включают более 100 показателей риска на уровне округов, но сбор данных продолжается. Исследователи Объединенной программы MIT продолжают развивать платформу STRESS как «инструмент открытой науки», приветствуя вклад академических кругов, исследователей, промышленности и широкой общественности.