La Buiometria Partecipativa (BMP)

luglio 28, 2011  |   AstronomiaNova   |     |   2 Commenti

di Francesco Giubbilini e Andrea Giacomelli

Introduzione

Figura 1: gli autori Francesco Giubbilini e Andrea Giacomelli – photo credit: Giulia Antinucci

La Buiometria Partecipativa (BMP) è un progetto nato nel 2008 dall’idea di due ingegneri ambientali con esperienza nella gestione di dati e con interessi extra-ingegneristici.
Lo spunto è nato in Maremma, un luogo in cui il cielo stellato è ancora uno spettacolo che toglie il fiato, minacciato però dal dilagante inquinamento luminoso.
L’idea fu quella di affrontare il problema in maniera innovativa, coinvolgendo i residenti della zona in una campagna di monitoraggio ambientale scientificamente rilevante e, allo stesso tempo, portando informazioni sul problema e sul valore di un cielo stellato di buona qualità.
Da questo spunto, e grazie alle nuove tecnologie disponibili, abbiamo creato la Buiometria Partecipativa.
Il termine Buiometria è una parola originale che in qualche modo richiama il concetto di “misurazione del buio”. Abbiamo aggiunto il termine Partecipativa proprio per evidenziare l’aspetto partecipativo e divulgativo che volevamo dare al progetto. Il logo, nato poco dopo, riassume questi concetti.

Figura 2: un SQM ed il logo della Buiometria Partecipativa – photo credit: Giulia Bondi

Lo strumento di misura usato per “far fare” le misure è lo Sky Quality Meter (SQM) della canadese Unihedron. Uno strumento di semplice utilizzo e dal costo ridotto rispetto ad altri sensori, in grado di restituire valori oggettivi di brillanza del cielo e quindi del grado di inquinamento luminoso. L’idea del progetto è di prestare gratuitamente lo strumento (l’unico onere per il partecipante è di farsi carico delle spese di spedizione), far fare le misure e farle caricare sul nostro database via internet. Si tratta di una pratica che costituisce un esempio di “citizen science”, attività scientifiche condotte dai cittadini. Esistono molteplici esperienze in questo senso, da vari anni, ma nel campo dell’inquinamento luminoso la BuioMetria Partecipativa è stata di fatto un’esperienza innovativa in assoluto. Era sicuramente una novità nel campo della lotta all’inquinamento luminoso, un problema percepito (in parte ancora adesso) come distante dagli interessi dalla popolazione comune perché relegato alla comunità astronomica o ad alcuni esperti di illuminotecnica. Per questi fattori di novità ed innovazione, il progetto ha incontrato notevole interesse, ha trovato spazio sui media nazionali (TV, radio e carta stampata) e ci ha permesso di vincere il primo premio in un concorso nazionale (La seconda Luna: http://www.pibinko.org/bmp2/?p=624) sull’innovazione scientifica. In questo modo abbiamo avuto la possibilità di parlare di inquinamento luminoso ad un pubblico generalista molto vasto, poco o per niente informato sul problema. Fra le principali testate che hanno pubblicato le nostre storie citiamo Topolino, La Stampa (ed nazionale), la rubrica Costume e Società del TG2, Grazia, Radio2 ecc.

Figura 3: articoli su La Stampa e Topolino

Fin dalla nascita il progetto è stato gestito in chiave volontaria dai due creatori. Dal maggio 2011, al fine di meglio gestire risorse e opportunità, abbiamo costituito (assieme ad altri specialisti nel campo dell’ingegneria ambientale, della cultura e dell’innovazione libera) l’associazione di promozione sociale Attivarti.org

Cittadini scienziati

Figura 4: buiometristi in azione – photo credit: Giulia Bondi

Coinvolgere attivamente i cittadini nelle rilevazioni era il nostro primo obiettivo. Per questo avevamo bisogno di dotarci di un certo numero di SQM da spedire in giro per l’Italia. In tre anni abbiamo acquistato nove strumenti (più uno fisso, per attività di monitoraggio in continuo) che spediamo nel “kit buiometrico”. Il kit buiometrico è composto dallo SQM, da “un’agenda di viaggio” del buiometro, in cui è possibile annotare qualche ricordo dell’esperienza e, molto importante, le “istruzioni per buiometristi”. Se è vero, infatti, che il progetto ha una forte valenza didattica, non trascuriamo la qualità dei dati in arrivo: forniamo gli utenti di un libretto di istruzioni (12 pagine autoprodotte) dove diamo precise indicazioni su come, quando e perché fare le misure. Inoltre, organizziamo eventi ed incontri in giro per l’Italia per spiegare che cos’è la Buiometria Partecipativa e –soprattutto- che cos’è l’inquinamento luminoso e come si può combattere. Per questi eventi ci avvaliamo di diversi ausili didattici: video, test, modellini, tutti realizzati da noi.

Figura 5: il modellino per simulare l’inquinamento luminoso

Il materiale digitale che produciamo viene raccolto sul sito (recentemente rinnovato http://www.buiometriapartecipativa.org), da cui è liberamente scaricabile ed utilizzabile secondo le licenze Creative Commons che applichiamo a tutti i nostri prodotti. Oltre al sito gestiamo un canale YouTube, un canale Facebook ed uno Twitter che ci consentono di entrare in contatto con la comunità allargata.

Il sito è anche il punto di partenza per raggiungere il database e le mappe: la parte operativadel progetto. Infatti, in parallelo al sito e con l’ausilio di un esperto geografo (Luca Delucchi), abbiamo realizzato il database per raccogliere i dati SQM e la mappa dinamica che si aggiorna ogni volta che vengono inseriti nuovi valori. E’ così che gli utenti, dopo aver raccolto le misure sul campo, le inseriscono nel database che ormai conta quasi 700 misure registrate in 600 diverse località sparse in tutta Italia, e alcune anche all’estero. Da un’analisi eseguita (con il consenso del proprietario) sull’unico altro grande database SQM di cui siamo a conoscenza che contiene dati SQM provenienti dall’Italia (quello della Unihedron), abbiamo appurato che il database BMP è probabilmente il maggiore esistente in Italia. E’ inoltre evidente guardando i dati registrati sul database Unihedron che manca in ingresso qualunque tipo di controllo sulla qualità dei dati inseriti e non esiste nessuna maschera di interrogazione per interagire con il database.

Il sito BMP conta ormai più di 60 utenti di cui ben 41 sono utenti attivi, cioè utenti che hanno inserito misure. Queste possono essere acquisite con i sensori messi a disposizione dal progetto, oppure con SQM propri, come nel caso di diversi astrofili che, muniti di proprio strumento, registrano le misure di brillanza del cielo dai luoghi abituali di osservazione.

Figura 6: la mappa con le misure BMP

Figura 7: la mappa con le misure dal database Unihedron

Con il crescere della comunità di cittadini e soggetti interessati a partecipare al progetto, la gestione degli spostamenti dei sensori sta diventando via via più complesso ed economicamente oneroso. Per questo, sin dal 2009 ci siamo impegnati nell’identificare dei “punti di prestito locale” che possano gestire autonomamente il prestito di SQM (di proprietà del progetto o di altri). Il primo punto di prestito,  sorto nel maggio 2010, è quello del gruppo di astrofili ADIA di Polignano a Mare (BA). Nel corso del 2010 si sono aggiunti nell’ordine: un punto di prestito a Roma gestito dal gruppo Parco delle Stelle, il Museo di Storia del Mediterraneo di Livorno con la collaborazione con le associazioni ALSA e SAIt-Livorno. Ultimo aggiunto in ordine di tempo, il punto di prestito presso l’osservatorio del gruppo Associazione Astrofili Romani di Frasso Sabino in provincia di Rieti.

Non solo partecipazione

Se da un lato l’aspetto partecipativo è fondamentale per il progetto, curiamo molto anche l’aspetto scientifico e la qualità dei dati raccolti. Questo perché ci interessa che i dati possano essere utilizzati e riutilizzati da chi fa ricerche e valutazioni scientifiche sul fenomeno. A tal fine, oltre a fornire le istruzioni per buiometristi, garantiamo un controllo su tutti i dati in ingresso, per verificare coerenza e completezza dei dati inseriti. Inoltre abbiamo messo a punto un sistema di inter-calibrazione degli strumenti che ci consente di verificare che tutti i sensori eseguano misure corrette e di definire dei fattori di correzione da applicare ai dati rilevati, in modo da compensare eventuali scarti dei singoli strumenti. Si veda al riguardo: “Working paper: Sky Quality Meter cross-calibration in the BMP project” – Giacomelli, Giubbilini marzo 2011 -.

Figura 8: la strumentazione per l’intercalibrazione degli SQM

E’ molto interessante il fatto che un gruppo di ricerca spagnolo, composto da astronomi e ricercatori, che sta proponendo in Spagna un progetto simile alla BMP (NINOX), abbia eseguito, separatamente, un controllo simile sui 12 strumenti che hanno a disposizione.

L’altro aspetto che abbiamo curato nell’ambito del progetto è quello della consultazione dei dati. Oltre alle mappe, che consentono una visualizzazione immediata dell’andamento del progetto, abbiamo realizzato un’interfaccia di interrogazione del database. Da questa è possibile selezionare qualsiasi parametro, dalla località in cui è stata eseguita la misura, alla data, alle condizioni meteo, allo strumento utilizzato ecc. I dati filtrati in base alle singole esigenze, possono così essere scaricati ed utilizzati. Diamo inoltre la possibilità di scaricare i dati in formato KML, per la visualizzazione tramite geobrowser 3D, quali Google Earth o NASA Worldwind, e –per le stazioni di monitoraggio in continuo- abbiamo predisposto la visualizzazione delle serie storiche anche in formato grafico.

E’ interessante ricordare che tutta la parte web del sistema informativo BMP è realizzata utilizzando esclusivamente software libero/open source.

In parallelo, per facilitare l’uso dei dati e la loro circolazione (mantenendo la garanzia sulla fonte che li ha pubblicati), rilasciamo i dati sotto licenza Open Database Licence (ODbL). La licenza ODbL è una licenza che si applica in maniera specifica alle basi di dati, in via di adozione a livello globale da numerosi enti e organizzazioni attive nella raccolta di dati e sensibili alla condivisione delle informazioni come mezzo di valorizzazione delle stesse.

Cordilit – Coordinamento (italiano) per la Raccolta di Dati sull’Inquinamento Luminoso

La realizzazione di misure manuali è estremamente importante, sia perché ci dà la possibilità di avere misure in moltissimi luoghi, sia perché è un modo pratico per spiegare problematiche tecniche altrimenti difficili, coinvolgendo direttamente le persone. Un altro aspetto della raccolta dati SQM è però quello delle centraline fisse. Queste permettono di verificare l’andamento della brillanza nel tempo, in condizioni più facilmente controllabili. Alla fine del 2010 abbiamo quindi iniziato a sviluppare un prototipo di centralina SQM fissa associata ad una centrale meteo. Abbiamo sviluppato il software che integra i dati meteo con i dati SQM ed il box esterno che garantisce la qualità dei dati e necessita di una bassa manutenzione. Il sistema di controllo (PC) è automatizzato per garantire il minimo intervento umano e la disattivazione nelle ore diurne, per allungare la vita dei componenti e per risparmiare energia.

Figura 9: alcune immagini del box esterno per la centralina SQM

Perché i dati provenienti dalle singole centraline possano essere utilizzati nella ricerca scientifica, è importante che questi siano compatibili fra loro e facilmente raggiungibili. Dai contatti che abbiamo sviluppato per portare avanti il lavoro, ci siamo resi conto dell’esistenza di altre iniziative tese alla creazione di reti per la raccolta di dati SQM. Ci siamo allora posti il problema di trovare il miglior modo di collaborare con queste. Da alcune riunioni e scambi avvenuti nei primi mesi del 2011 è nata l’idea di coordinamento.

E’ sorto così il Coordinamento (italiano) per la Raccolta dei Dati sull’Inquinamento Luminoso – CORDILIT (www.cordilit.org), in collaborazione con varie associazioni nazionali, in primis Venetostellato .

Un coordinamento che funziona da raccordo tra i produttori di dati e gli utilizzatori, deve essere in grado di garantire la reperibilità dei dati grezzi e la loro pubblicazione (sotto licenze libere per i motivi sopra esposti). La disponibilità dei dati grezzi è garanzia di trasparenza e allontana il rischio di speculazioni economiche sul loro rilascio. Il coordinamento inoltre serve da collettore di idee e consigli tecnici e, attraverso la propria comunità di aderenti, svolge una funzione di controllo sulla qualità dei dati prodotti.

Il futuro

Il 2011 appare come un momento di particolare fermento sul tema dell’inquinamento luminoso, e la nostra attività non sarà da meno. I prossimi mesi ci vedono impegnati nel consolidare il coordinamento per la raccolta dei dati sull’inquinamento luminoso (sia dal punto di vista tecnico che dal punto di vista formale) e dei molti contatti che stanno nascendo, soprattutto a livello europeo, con progetti simili al nostro.

Se finora la nostra attenzione è stata principalmente rivolta all’uso dello SQM, stiamo valutando la possibilità di differenziare le fonti di dati ed integrare i dati SQM con dati provenienti da altri sensori. A tal proposito è di particolare interesse la collaborazione con il nascente progetto Dark Night promosso dall’European Astronomy Network.

Un appello agli astrofii

Rivolgiamo infine un appello ai molti astrofili sparsi per lo stivale e dotati di SQM. Immaginiamo che molti di loro eseguano misure di brillanza ogni volta (e più di una volta in una serata) che escono per osservare il cielo ma poi, per fretta o disattenzione si dimenticano di memorizzarle da qualche parte. Questi dati sono preziosi. Basti pensare che solitamente gli astrofili, si recano negli stessi luoghi per osservare, in diversi orari e in differenti stagioni. Inoltre, in media, i luoghi frequentati dagli astrofili hanno un cielo di qualità migliore rispetto alle aree urbane circostanti e quindi la variazione della brillanza del cielo in questi luoghi è di particolare interesse in quanto riflette lo stato dell’illuminazione pubblica circostante. I luoghi frequentati dagli astrofili sono di solito poco frequentati dalle altre persone, almeno di notte. Il ruolo degli astrofili come “guardiani della notte” è quindi ancora più importante, basterebbe un piccolo sforzo per aiutare a proteggere quello che amano. Sul nostro sito abbiamo ripreso un importante lavoro eseguito da Maurizio Marsigli: il censimento dei luoghi a vocazione astronomica/astrofila.
Stiamo integrando il file con i dati SQM e con descrizioni più precise dei luoghi.

Se frequentate abitualmente una delle zone censite, vi invitiamo a contattarci  per definire il modo migliore per collaborare su questa specifica attività. Ogni contributo è prezioso.

Per contatti e ulteriori informazioni: bmp(chiocciola)pibinko.org
SITO WEB: http://www.pibinko.org/bmp2/

È possibile interagire con gli autori anche commentando l’articolo (NdR)

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