p Agora mesmo, um punhado de cidadãos motivados de Fort Collins está fazendo algo um pouco fora do comum. Eles estão coletando dados científicos de ponta de seus quintais que podem em breve ajudar a NASA a criar mapas da poluição do ar global. p Os voluntários fazem parte de uma rede de cientistas cidadãos para um projeto liderado pela Colorado State University chamado CEAMS:Citizen-Enabled Aerosol Measurements for Satellites.

p O objetivo do CEAMS é melhorar a compreensão da qualidade do ar local por meio de dispersão, medições baseadas no solo. Dados nesta escala poderiam eventualmente ajudar os satélites da NASA a fornecer dados de qualidade do ar de alta resolução do que é possível hoje.

p "A NASA está interessada em resolver problemas globais, "disse o líder do CEAMS, John Volckens, Pesquisador do CSU Energy Institute e professor de engenharia mecânica. "A maioria dos governos não pode se dar ao luxo de monitorar a poluição do ar." No entanto, a poluição do ar é a principal causa de morte e doenças no planeta - responsável por mais mortes em todo o mundo do que o HIV e a malária juntos.

p O monitoramento da poluição do ar é um negócio complicado e caro, de acordo com Volckens. Nos E.U.A., a Agência de Proteção Ambiental mantém cerca de 1, 000 amostradores de ar ativos para poluição do ar por partículas finas em todo o país - cerca de um para cada três condados. Mas a poluição dos veículos, usinas de energia, incêndios florestais e uma série de outras fontes variam em escalas espaciais muito mais refinadas do que no nível de condado.

p A NASA usa uma combinação de imagens de satélite e algoritmos de computador para modelar a poluição do ar, mas os modelos não podem dizer muito sobre os detalhes da qualidade do ar ao nível do solo. É aí que entra a equipe CSU.

p "Se quisermos desenvolver algoritmos melhores para tornar os mapas da qualidade do ar a partir de imagens de satélite mais representativos, precisamos de mais dados no terreno, "Volckens disse." Este projeto é projetado para desenvolver esses conjuntos de dados.

p Menor, mais barato, e mais deles

p Monitores EPA típicos que detectam partículas menores que 2,5 mícrons, ou "PM 2,5, "custou cerca de $ 30, 000 cada e são complicados de executar. O esforço do CSU CEAMS está focado na distribuição de um grande número de compactos, baixo custo, instrumentos movidos a energia solar que podem ser implantados em quintais por voluntários. E com muitas mãos tornando o trabalho leve, os cientistas podem coletar melhor, mais dados de alta resolução na escala local do que qualquer satélite poderia do espaço sideral.

p "Se estabelecermos uma rede com 100 monitores em uma área metropolitana, teremos acesso a um conjunto de dados incrivelmente poderoso que a NASA pode usar para melhorar os mapas da qualidade do ar, "diz Jeff Pierce, professor associado de ciências atmosféricas e co-investigador do projeto.

p Os sensores CEAMS realizam dois tipos principais de medições. Um é a profundidade óptica do aerossol, ou AOD, que está relacionado à quantidade de material particulado presente em uma coluna vertical de ar da Terra ao espaço. O outro é o PM 2.5 no nível do solo, o que é mais preocupante para a saúde humana. "Essas duas medidas, tomados em conjunto, são valiosos não apenas para a NASA, mas para qualquer pessoa interessada na qualidade do ar local, "diz Eric Wendt, um estudante de graduação em engenharia mecânica que ajudou a projetar o sensor.

p A equipe interdisciplinar, envolvendo engenheiros, cientistas atmosféricos, e cientistas sociais, são todos membros da Parceria CSU para a Qualidade do Ar, Clima, e Saúde (PACH) - uma organização que sinergiza expertise na CSU para fornecer soluções para problemas sociais na interseção da qualidade do ar, clima e saúde. A equipe CEAMS inclui Volckens, Pierce e os co-investigadores Shantanu Jathar, da engenharia mecânica, e Marilee Long, do jornalismo e comunicação de mídia, bem como membros de seus grupos de pesquisa.

p A função de Long é ajudar a determinar as melhores práticas para recrutar e treinar cientistas cidadãos. "A ciência cidadã não se trata apenas de usar pessoas para fazer medições científicas, "ela disse." Há um valor para eles também. Se temos muitas pessoas aprendendo, também os incentivamos a pensar positivamente sobre a ciência. O feedback deles também nos ajuda a projetar instrumentos melhores para futuros voluntários. "

p Aproveitando uma rede local

p Felizmente para a equipe CEAMS, eles tiveram acesso a um pronto-a-vestir, rede de ciência cidadã local:os observadores de neve e chuva que coletam dados de precipitação para o Community Collaborative Rain, Rede de granizo e neve, CoCoRaHS, através do Colorado Climate Center. A equipe do centro conectou os gerentes do CEAMS com os cidadãos locais dispostos a se voluntariar para o projeto de poluição do ar.

p O site do CEAMS contém vídeos narrados com instruções passo a passo sobre como configurar os monitores e coletar dados. Casey Quinn, membro da equipe, um estudante de pós-graduação no Departamento de Ciências Ambientais e Radiológicas da Saúde, criou um aplicativo de smartphone por meio do qual os cientistas cidadãos carregam seus dados diretamente para a equipe do CEAMS.

p Os voluntários foram solicitados a colher uma amostra a cada dois dias por cerca de duas semanas, disse Bonne Ford, cientista pesquisador em ciências atmosféricas e gerente de projetos do CEAMS. Os usuários devem configurar os sensores sob luz solar direta, ou as medições não serão precisas. Eles precisam aprender como mudar um filtro, e como usar o aplicativo para fazer upload de dados.

p "Para o AOD, queríamos que eles alinhassem o sensor e o configurassem para fazer a medição sempre que quisessem, "Ford disse." Por aqui, eles não precisam estar lá fora em nenhum momento em particular. "

p Próximos passos

p A fase piloto em andamento do CEAMS é apoiada por US $ 160, Subsídio 000 da NASA. Se for bem sucedido, CEAMS pode ser elegível para uma segunda rodada de financiamento, momento em que eles serão implantados em várias cidades, incluindo Denver e Los Angeles. O projeto piloto também recebeu uma doação do Escritório de Desenvolvimento Econômico e Comércio Internacional do Colorado, que forneceu suporte crítico para os primeiros protótipos de sensores CEAMS.