Κλιματική αλλαγή και μεγα-πόλεις, η αλληλεπίδραση του μέλλοντος

Οι τρόποι μέσω των οποίων η μεγέθυνση των πόλεων και η κλιματική αλλαγή αλληλεπιδρούν είναι το αντικείμενο μεγάλης έρευνας αιχμής τεσσάρων ερευνητικών ομάδων από Ελλάδα, Γερμανία και Βρετανία, που βρίσκει στη θέση τού συντονιστή Ελληνα ερευνητή. Πρόκειται για το ερευνητικό έργο «Urbisphere, σύζευξη δυναμικών πόλεων και κλίματος», το οποίο θα χρηματοδοτηθεί από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Ερευνας (ERC) για τα επόμενα έξι χρόνια, με ποσό που υπερβαίνει τα 12 εκατ. ευρώ.

Ως συντονιστής του προγράμματος, που ανήκει στην κατηγορία των Synergy Grant 2019 (Επιχορηγήσεις Συνέργειας), επιλέχθηκε ο δρ Νεκτάριος Χρυσουλάκης, διευθυντής Ερευνών στο Ινστιτούτο Υπολογιστικών Μαθηματικών του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Ερευνας (ΙΤΕ). Πρόκειται για μια πολύ σημαντική όσο και τιμητική διάκριση, καθώς είναι η πρώτη φορά που Ελληνας ερευνητής αναλαμβάνει συντονιστής ερευνητικού έργου της κατηγορίας Synergy Grant. Ταυτόχρονα, αναδεικνύεται η ικανότητα του ΙΤΕ να λειτουργεί ως συλλέκτης επιλεγμένων και υψηλών ερευνητικών χρηματοδοτήσεων, έχοντας αναλάβει τον μεγαλύτερο αριθμό χρηματοδοτούμενων έργων από το ERC, με συνολικό ποσό άνω των 32 εκατ. ευρώ.

«Πρόκειται για μια μεγάλη διάκριση για το ινστιτούτο και το ΙΤΕ και ένα μεγάλο έργο. Δύο χρόνια προετοιμάζαμε την πρόταση που τελικά επιλέχθηκε από το ERC. Εχουμε πραγματοποιήσει πολλές έρευνες για το αστικό οικοσύστημα και το αστικό κλίμα, ενώ επιλεχθήκαμε για τον ρόλο του συντονιστή λόγω της εμπειρίας μας σε αυτόν τον τομέα. Στα θετικά της πρότασης, η ύπαρξη πολύ καλών συνεργατών, όπως για παράδειγμα το Τμήμα Μετεωρολογίας του Πανεπιστημίου του Ρέντινγκ, το οποίο θεωρείται το καλύτερο στον κόσμο», λέει στην εφημερίδα «Καθημερινή» ο δρ Χρυσουλάκης.

Πού στοχεύει το έργο urbi-sphere; «Στόχος είναι η παραγωγή καινούργιας γνώσης, που θα καλύψει το χάσμα μεταξύ της μελέτης της κλιματικής αλλαγής και της αστικοποίησης, τις δύο παγκόσμιες μεγα-τάσεις στην εποχή μας. Παρότι έχουν άμεση αλληλεπίδραση και μετασχηματίζουν την ανθρώπινη ζωή, δεν υπάρχει μέχρι σήμερα θεμελιώδης διαφοροποίηση στον τρόπο με τον οποίο η επιστήμη του κλίματος, αφενός, και το αστικό σύστημα, αφετέρου, μελετούν αυτές τις διαδικασίες και τα φαινόμενα. Για παράδειγμα, τα μέχρι τώρα σενάρια κλιματικής αλλαγής δεν εξετάζουν αναλυτικά και δυναμικά τις τάσεις εξέλιξης των πόλεων και το πώς θα επιδράσουν στην κλιματική διαφοροποίηση», σημειώνει ο δρ Χρυσουλάκης. Οι πόλεις παράγουν σήμερα το 75% των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου, καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας, άρα επηρεάζουν το κλίμα, ενώ ταυτόχρονα δέχονται τις συνέπειες της κλιματικής αλλαγής, όπως για παράδειγμα τα κύματα καύσωνα.

«Θα διερευνήσουμε αφενός πώς η αστικοποίηση, η ανθρώπινη συμπεριφορά και η εξέλιξη της τεχνολογίας στις πόλεις επηρεάζουν την αλλαγή του κλίματος, αφετέρου, πώς οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής επηρεάζουν τους αστικούς πληθυσμούς», τονίζει ο δρ Νεκτάριος Χρυσουλάκης.

Νέα γνώση

«Με το urbisphere θα επιχειρήσουμε να δημιουργήσουμε ένα δυναμικό και ενιαίο σύστημα προσομοιώσεων και εκτιμήσεων, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για την καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών της αλληλεπίδρασης μεταξύ των πόλεων και της κλιματικής αλλαγής, θα βάλουμε όλα τα στοιχεία μαζί και θα δούμε τους τρόπους αλληλοεπηρεασμού», εξηγεί ο συντονιστής του έργου. «Συγκεκριμένα, θα διερευνήσουμε αφενός πώς η αστικοποίηση, η ανθρώπινη συμπεριφορά και η εξέλιξη της τεχνολογίας στις πόλεις επηρεάζουν την αλλαγή του κλίματος, αφετέρου πώς οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής επηρεάζουν τους αστικούς πληθυσμούς, την τρωτότητά τους και την προσαρμοστική τους ικανότητα. Αναμένεται να δημιουργήσουμε νέα γνώση σε ό,τι αφορά την εκτίμηση των κλιματικών κινδύνων στο παρόν και στο μέλλον και να είμαστε σε θέση να προβλέπουμε μελλοντικές καταστάσεις αστικής δομής και κλίματος, λαμβάνοντας υπόψη τον καιρό, την ποιότητα του αέρα, τη διαφορική έκθεση και την τρωτότητα του πληθυσμού, σε τοπική κλίμακα».

Από πού θα ξεκινήσουν; Το urbisphere θα ξεκινήσει από το Λονδίνο, όπου υπάρχει μια υποδομή παρατηρήσεων και μάλιστα με χρονοσειρές που πάνε βαθιά στο πέρασμα του χρόνου. Στη βρετανική πρωτεύουσα υπάρχει μεγάλη υποδομή αστικής καταγραφής των εκπομπών και γι’ αυτό θα μελετηθεί η έκθεση του πληθυσμού σε ρύπους και άλλους παράγοντες, εντός και εκτός κτηρίων. Ταυτόχρονα, το έργο διαθέτει κονδύλι άνω των 2,5 εκατ. ευρώ για τη δημιουργία υποδομής αστικών παρατηρήσεων μέσα στο 2020, η οποία θα περιλαμβάνει εξοπλισμό παρατήρησης της αστικής δομής (UAVs και drones με υπερφασματικές κάμερες ακριβείας κλπ.), της αστικής λειτουργίας και των εκπομπών (Eddy Covariance, Wind Lidars, Scintillometers, Ceilometers, όργανα μέτρησης συγκεντρώσεων και ισοτόπων στην αστική επιφάνεια κλπ.), καθώς και εξοπλισμό παρατήρησης της έκθεσης του πληθυσμού (θερμικές κάμερες, φορητούς αισθητήρες, δίκτυα έξυπνων αισθητήρων εντός και εκτός των κτηρίων κ.λπ.).

Η μελέτη στο Λονδίνο υπολογίζεται πως θα διαρκέσει δύο με τρία χρόνια· στη συνέχεια, και αφού δημιουργηθούν τα κατάλληλα εργαλεία, το ερευνητικό έργο θα επεκταθεί σε άλλες ευρωπαϊκές πόλεις, όπως το Φράιμπουργκ (Γερμανία), το Λοτζ (Πολωνία) και η Βασιλεία (Ελβετία), όπου υπάρχουν επίσης αρχεία παλαιότερων μετρήσεων. Στη φάση αυτή θα ενταχθεί και το Ηράκλειο Κρήτης, όπου το ΙΤΕ έχει αναπτύξει ένα πυκνό δίκτυο αυτόματων μετεωρολογικών σταθμών, ενώ έχει εγκαταστήσει στο κέντρο της πόλης έναν μικρομετεωρολογικό πύργο για απευθείας μέτρηση ροών θερμότητας και CO2. Το Ηράκλειο είναι η μοναδική πόλη στην Ελλάδα που διαθέτει τέτοιο εξοπλισμό. Στη συνέχεια, η έρευνα θα επεκταθεί σε πολλές πόλεις σε όλη την Ευρώπη. «Ο στόχος μας είναι να κατέβει η ικανότητα ανάλυσής μας σε επίπεδο γειτονιάς και όχι πόλεως», υπογραμμίζει ο κ. Χρυσουλάκης.

Ο ερευνητής του ΙΤΕ σημειώνει και την ευνοϊκή χρονική συγκυρία του μεγάλου προγράμματος: «Θα είμαστε σε θέση να συμβάλουμε στις μελλοντικές Εκθέσεις της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Αλλαγή του Κλίματος (IPCC) και κυρίως στην Ειδική Εκθεση για τις Πόλεις και το Κλίμα που αναμένεται στον κύκλο της 7ης Εκθεσης του IPCC μετά το 2023, όταν το urbisphere θα έχει ώριμα αποτελέσματα». Σε κάθε περίπτωση, η συμμετοχή του Ινστιτούτου Υπολογιστικών Μαθηματικών του ΙΤΕ σε μια τόσο συνολική και καινοτόμο πολυετή έρευνα, και μάλιστα από τη θέση του συντονιστή, θα συνεισφέρει στην παραγωγή νέας γνώσης και στη διάχυσή της και στην Ελλάδα και διεθνώς, με θετικά αποτελέσματα για την επιστημονική κοινότητα και την κοινωνία.