Чтобы работа научных волонтёров приносила больше пользы, исследователи разработали специальный алгоритм.

Чтобы стать настоящим исследователем, неважно, математиком, биологом или астрономом, нужно много и долго учиться, а затем не менее напряжённо работать. Но что если хочется сделать что-то полезное для науки, а возможностей посвятить этому всю жизнь нет? С развитием интернета большое распространение получило движение научного волонтёрства: учёные приглашают желающих помочь в решении задач, не требующих академической квалификации, таких, например, как сбор или обработка данных. Сейчас научное волонтёрство объединяет миллионы людей по всему миру.

Филин - редкая и очень эффектная птица, поэтому для многих фотографов и бёрдвотчеров она представляет собой желанный объект. Тогда как менее «харизматичные» исчезающие виды часто остаются без внимания.

Карта приоритетности обследования биоразнообразия территории Земли. Вся суша поделена на одинаковые шестиугольные ячейки площадью 49 811 км², для каждой из которых рассчитан приоритет в соответствие с известной полнотой обследования научными волонтёрами и вероятностью территории подвергнуться изменениям в результате застройки. Илл.: Earth Engine Apps; Corey T.Callaghan et al, Biological Conservation 2021.

К примеру, волонтёры активно помогают собирать данные о птицах. Онлайн база данных eBird, запущенная в 2002 году, на сегодня насчитывает больше 800 миллионов записей, сделанных бёрдвотчерами – любителями наблюдений за пернатыми.

Но есть и проблема – данные собираются любителями неравномерно. Больше внимания получают «интересные» виды и «интересные» или более доступные местности. В результате неприметные и часто находящиеся на грани исчезновения виды оказываются вне поля зрения гражданской науки. Это порождает казусы вроде «повторного открытия» вьетнамского оленька (Tragulus versicolor) в 2019 году, которого считали вымершим, потому что его 30 лет никто не видел – он живёт в густых труднодоступных лесах в горах Вьетнама.

Группа исследователей из Университета Нового Южного Уэльса, Квинслендского университета и Чешского университета естественных наук в Праге опубликовала недавно в журнале Biological Conservation статью, в которой предложила алгоритм приоритезации усилий волонтёров, с тем, чтобы они принесли максимальную научную пользу за минимальное время. По словам авторов работы, подобный механизм количественной оценки поможет сфокусировать усилия научных волонтёров на тех объектах, где новые данные о биоразнообразии нужно собирать в первую очередь.

Логика предложенной схемы следующая. Предположим, что существуют два одинаковых по площади участка (А и Б), на которых волонтёры наблюдали за птицами. Для каждого из участков можно оценить «полноту исследования» – вероятность того, что удалось зафиксировать все виды птиц, встречающиеся на данной территории. Если полнота исследования равна 100%, значит мы уверены, что ни один вид пернатого не пропущен бдительными бёрдвотчерами. Если же полнота равна, к примеру 10%, то можно утверждать, что о биоразнообразии на данной территории мы толком ничего не знаем.

Теперь представим, что на участке А было сделано 5000 наблюдений и полнота исследования оценивается в 60%, а на участке Б сделано всего 2000 наблюдений, а полнота составила всего 20%. Интуитивным решением было бы направить внимание гражданских учёных на менее изученный второй участок. Но всё поменяется, если окажется, что участок А с высокой долей вероятности будет скоро отдан под застройку, а с участком Б, скорее всего, ничего в обозримом будущем не произойдёт. Тогда логичнее будет направить усилия всё-таки на изучение участка А, чтобы успеть получить о нём больше информации и попытаться вовремя принять меры, чтобы не допустить вымирания редких видов.
Свою концептуальную схему авторы работы проиллюстрировали на примере всё той же базы данных eBird. Собранная в ней информация помогает биологам в изучении маршрутов миграции птиц, оценке их численности и т.д. Исследователи сопоставили полноту обследования разных участков суши с опубликованными рисками преобразования среды обитания в пределах этих участков. После чего оценили приоритетность обследования для каждого участка по шкале от 0 (самый низкий) до 1 (самый высокий приоритет). Получившееся распределение приоритетов можно посмотреть на онлайн карте.

Оказалось, что для 53% площади суши на платформе eBird вообще нет никаких данных, и, одновременно, для 16% суши велик риск подвергнуться преобразованию из-за хозяйственной деятельности человека. В первую очередь, это страны Африки и некоторые части Центральной и Юго-Восточной Азии, Монголии, Ближнего Востока и Бразилии. Следовательно, именно там важно собирать данные о биоразнообразии и наиболее активно развивать инфраструктуру гражданской науки.  

Другой вопрос — как её развивать? Регионы в зоне риска обычно не могут похвастаться огромными бюджетами на науку и сохранение окружающей среды, да и в целом высоким уровнем жизни. Поэтому очевидно, что решение проблемы здесь лежит за рамками одной лишь науки. Что касается России, то мы здесь «сидим на двух стульях» — при богатой научной традиции уважение к охране природы, к сожалению, часто оставляет желать лучшего.