מדע אזרחי בנושא שינוי אקלים

פתיחה

שינוי אקלים מתייחס לשינויים ארוכי טווח באקלים של כדור הארץ, בפרט לעלייה בטמפרטורות. הגורמים לשינוי האקלים נובעים בעיקר מפעילות אנושית, כגון שריפת דלקי מאובנים (פחם, נפט וגז), חקלאות, כריתת יערות וזיהום אשר גורמים להגברת רמת הפחמן הדו-חמצני וגזי החממה באטמוספירה. כתוצאה משינוי האקלים אנו עדים לעלייה בגובה פני הים, אירועי מזג אוויר קיצוניים, שיבוש במערכות אקולוגיות, ופגיעות חברתיות וכלכליות באזורים שונים. 

כדי להתמודד עם שינוי האקלים, יש צורך בפעולות לצמצום פליטות גזי חממה (מיטיגציה) ופעולות להתאמה והסתגלות (אדפטציה) לתנאי האקלים המשתנים, כמו השקעות באנרגיות מתחדשות, שיפור היעילות האנרגטית, פיתוח טכנולוגיות ירוקות, חינוך והגברת המודעות, שימור המערכות האקולוגיות הקיימות ועוד.  פעולה קולקטיבית בכל הרמות היא קריטית למאבק בשינוי אקלים. בין היתר ניתן ליזום מיזמי מדע אזרחי המשלבים ציבור ותלמידים על מנת לאסוף נתונים שיסייעו בהבנת שינוי האקלים והשפעתו והדרכים להתמודדות עם שינוי האקלים.  יזום פרויקטים של מדע אזרחי בתחום זה מאפשר לכל אחד לתרום למאבק בשינוי האקלים, לאסוף נתונים חשובים, להעלות את המודעות לנושא ולסייע במציאת פתרונות יצירתיים.

מדענים צריכים יותר נתונים כדי לפתח אסטרטגיות יעילות למניעת שינוי אקלים והתמודדות עם ההשלכות, ועל מנת לשמר את המערכות האקולוגיות החיוניות שלהן יש תרומה משמעותית בייצוב האקלים. מיזמי מדע אזרחי יכולים להיות דרך אפקטיבית לאיסוף נתונים מדעיים. חלק גדול מהשגת יעדי האו”ם לפיתוח בר קיימא – במיוחד יעד  13, פעולה אקלימית – הוא גישה לנתונים הנכונים. הצמיחה של מדע אזרחי, המערבת את הציבור בהגנה על הטבע והמשאבים שאנחנו תולים בהם, היא צעד חיובי לכיוון זה. למדע האזרחי יש מספר יתרונות על פני שיטות מחקר מסורתיות כאשר מדובר במחקר בנושא שינוי האקלים. הוא מאפשר למדענים לאסוף נתונים על פני אזורים גדולים או תקופות זמן ארוכות, מה שנחוץ להבנת ההשפעות של שינוי האקלים. כמו כן יכול לסייע במילוי פערים בידע המדעי, במיוחד באזורים בהם חסרים מימון או משאבים למחקר. שלישית, הוא יכול לרתום את הציבור למדע ולהגדיל את הבנתו בנושאים הקשורים לשינוי האקלים.

שינוי אקלים, הוא משבר מורכב העלול לייצר תחושה של חוסר אונים בפני אתגר כה עצום – אך זה לא המצב!

מדע אזרחי הוא תחום מתפתח שמאפשר לכל אחד לתרום לפתרון. השתתפות במיזמים הקשורים לשינוי אקלים מגבירים את המודעות, תורמים בנתונים ומאפשרים להיות חלק מפרויקט שמייצר שינוי.

מדע אזרחי הוא מיזם  שבו משתתפים לא-מומחים לוקחים חלק פעיל בתהליך המדעי. זה נפוץ בעיקר בניטור מגוון ביולוגי כמו באמצעות אפליקציות eBird ו-iNaturalist, המאפשרות לאזרחים לתעד ולזהות צמחים, ציפורים ובעלי חיים בסביבתם. אך ישנם מיזמים רבים במגוון תחומים. אנשים מכל תחום יכולים להעלות שאלות מחקר, לפתח שיטות מחקר, לאסוף, לאתר או לנתח נתונים, ולהשתמש בתובנות שלהם כדי להעלות סוגיות ולהעלות לחצים על מקבלי החלטות. לקריאה נוספת על מדע אזרחי ראו כאן. השתתפות בפרויקטי מדע אזרחי יכולה להיות בעלת מספר יתרונות, הן עבור אנשים והן עבור החברה בכללותה. עבור אנשים, מדע אזרחי יכול לספק הזדמנויות ללמוד מיומנויות חדשות, להגביר את המודעות המדעית  והסביבתית שלהם ולהתחבר לאחרים ששותפים לתחומי העניין שלהם. עבור החברה, מדע אזרחי יכול לסייע ביצירת ידע חדש, להשפיע על החלטות מדיניות ולקדם את מעורבות הציבור במדע ובנושאים סביבתיים.

אזרחים רגילים כבר עושים שינוי בתחום שינוי האקלים, עם מיזמי מדע אזרחי המגיבים לאתגרים סביבתיים וחברתיים גדולים. אזרחים ברחבי העולם אוספים כמויות עצומות של נתונים כדי להראות כיצד שינוי האקלים משפיע על הקהילות והסביבות המקומיות שלהם. 

המרכז הישראלי למדע אזרחי, היושב במוזיאון הטבע ע”ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב, פועל לקידום מדע אזרחי בישראל, בעיקר בתחומי סביבה ומגוון ביולוגי, מול מדענים ויזמי מדע אזרחי, ציבור רחב ומקבלי החלטות. המרכז משמש בית לרשת של מיזמי מדע אזרחי, חלקם גם בנושאים הקשורים לשינוי האקלים. 

חוברת זו, נועדה לסייע ליזמי מדע אזרחי כגון מוסדות מחקר ומדענים, משרדי ממשלה, רשויות מקומיות, ארגונים, גופים ויזמים שרוצים לפעול בהקשר של שינוי אקלים באמצעות מדע אזרחי. החוברת מציגה אוסף של דוגמאות למיזמים בהקשרים שונים של שינוי אקלים שתכליתם לעורר השראה ולמידה. 

כדי להבין כיצד להקים ולבצע מיזם מדע אזרחי מומלץ לעיין במדריך לפיתוח מיזם.

בסקירה שנערכה לכתיבת חוברת זו נמצאו מאות מיזמים שונים של מדע אזרחי הקשורים לשינוי אקלים. ריבוי המיזמים בתחום נובע הן מחשיבות הטיפול בשינוי האקלים והבנת הפוטנציאל הגלום במדע אזרחי, והן מריבוי התחומים הקשורים לשינוי אקלים. המיזמים שנמצאו סווגו לפי תחומים ולכל תחום הובאו 3-5 דוגמאות משמעותיות.  בין היתר נמצאו פלטפורמות שמרכזות שיתופי פעולה רחבים למדע אזרחי בתחום שינוי אקלים כמו  I-CHANGE  (רשת המעלה את המודעות לנושאי שינויי אקלים ומעודדת שינוי מדיניות ושינוי התנהגות באמצעות מעורבות פעילה של אזרחים במדע אזרחי בשמונה ערים ברחבי אירופה, ישראל ובורקינה פאסו); Naturethon (רשת מיזמים המקשרת קבוצות אזרחים המתמקדות ביישום מקומי של פתרונות מבוססי טבע (NbS) בהקשר של הסתגלות לשינוי אקלים והפחתת סיכוני אסונות. מטרת הרשת לעודד חילופי רעיונות ומעורבות יזומה בהסתגלות לשינוי אקלים). רשתות נוספות בתחום שינוי אקלים ניתן למצוא בפלטפורמה האירופית למדע אזרחי. 

ריכוז דוגמאות של מיזמי מדע אזרחי ושינוי אקלים 

ניתן למיין מיזמי מדע אזרחי בתחום שינוי אקלים לשלוש קטגוריות: מיזמים העשויים לתרום לצמצום פליטות גזי חממה כמו ניטור איכות אוויר ותחבורה (מיטיגציה), מיזמים העשויים לתרום להסתגלות לשינוי אקלים כמו ניטור שטפונות, איי חום עירוניים (אדפטציה)  ומיזמים שתורמים נתונים למחקר בנושא שינוי אקלים כמו אימות נתוני לווין, בחינת ההשפעות של שינוי אקלים על המגוון הביולוגי.  להלן טבלה מרכזת של הדוגמאות המובאות בחוברת. 

תחום	מיטיגציה	אדפטציה	מחקר כללי, חינוך אחר
ניטור נתוני אקלים ופיתוח פתרונות ומדיניות		איסוף נתוני אקלים ויצירת מעורבות קהילתית – ISeeChange
ניטור איכות אוויר	ניטור איכות אוויר בלונדון – Science in the City ניטור נתוני אוויר בחיישנים – CompAir ניטור NO2 בסביבת בתי הספר –  CleanAir@School		ניטור NO2 בבלגיה – CurieuzeNeuzen
ניטור תחבורה	סריקת רחובות וספירת רכבים – Straatvinken ניטור תנועת כלי רכב – Wecount מיפוי מסלולי רכיבה בטוחים לבית הספר-Fietsbarometer מדע אזרחי וניידות- amber שיפור תשתית טעינת כלי רכב חשמליים – ChargeConnect
ניטור הצפות ושטפונות		התראה מפני הצפות במרחב האורבני – FloodCitiSense	ניטור מפלס מים לדיוק מודלים הידרודינמים
ניטור איי חום עירוניים ועומס חום בבתים		ניטור איי חום עירוניים – Urban Releaf מיפוי טמפרטורות –מעורב ירושלמי בסביבה זיהוי נקודות חמות ובניית תוכניות פעולה – TeRRIFICA התמודדות עם עומס חום בבתים הולנדים – Thermo-Staat
ניטור עצים		מיפוי עצים לבחינת חוסן עירוני – Earthwatch מיפוי וניטור עצים במרחב העירוני – Treezilla	מדידות עצים להשלמת תמונת לווין – GLOBE Observer: Trees ניטור פנולוגי של עצים למעקב אחר שינוי האקלים – SeasonWatch
מדע אזרחי בנושא גידולים חקלאיים מותאמי אקלים		זיהוי גידולים חלופיים עמידים לאקלים – Oeiras Experimenta ערכות זרעים לבעלי חוות קטנות – Seeds for Needs
ניטור  למניעת שריפות ושיקום לאחר שריפות	זיהוי סכנת שריפות ודיווח על שריפות – spotFIRE זיהוי תנאי מזג אוויר שעלולים להגביר פוטנציאל שריפות יער		צילום אפר שריפות להערכת מזג אוויר קיצוני –  #Ashfall  ניטור התאוששות מגוון ביולוגי לאחר שריפה – iNaturalist בחינת ההשפעה של שריפת ענק על איכות המים –  קלדור קבלת החלטות לתעדוף אזורים לשיקום לאחר שריפה   בחינת תמותה עירונית בעקבות שריפות באמצעות ניטור איכות אוויר מודעות לסיכוני בריאות כתוצאה משריפות – Smoke Sense
ניטור השפעות שינוי אקלים על מגוון ביולוגי			ניטור שינויים פנולוגיים בצומח  – BudBurst ניטור גחליליות – Firefly Atlas ניטור פרפרי הדנאית המלכותית (מונרך) – Monarch Watch ניטור מושבות פינגווינים – Penguin Watch
ניטור נתוני קרקע			ניטור בריאות הקרקע – Grow סקר קרקעות – MO DIRT הערכת מצב הקרקעות העירוניות  – Living soils lab
ניטור מזג אוויר		זיהוי והתרעה על מזג אוויר קשה – SKYWARN	ניטור  משקעים – CoCoRaHS   ניטור עומק השלג – CSO דיגיטציה של נתוני מזג אוויר היסטוריים – Weather Rescue At Sea, Weather Detective
ניטור בסביבות ימיות		התרעה וניטור לשיפור החוסן העירוני בערי חוף –  SCORE	ניטור שחיקת חופים בעזרת חלוקי אבן חכמים – smart-pebbles וחיישנים ניטור השתנות קו החוף – CoastSnap ניטור בריאות שונית האלמוגים – Eyes of the Reef Network
שימור סיפורים ומורשת מקומית			הגברת קולות כפריים בנושא שינוי אקלים באמצעות סיפור סיפורים – Caomhnú
מיזמי מדע אזרחי חינוכיים בתחום שינוי אקלים

ניטור סכנות שינוי אקלים ופיתוח פתרונות ומדיניות

ISeeChange היא פלטפורמה עולמית לאיסוף נתוני אקלים וליצירת מעורבות קהילתית. תושבים, תלמידים, מורים, מדענים וכל המעוניינים משתפים תצפיות בזמן אמת (למשל על הצפות ברחובות, גלי חום, שינויים במערכות אקולוגיות מקומיות, תופעות מזג אוויר חריגות)  הכוללות תיאורים, תמונות, נתוני מיקום ולעיתים גם מדידות נוספות כמו כמות משקעים ואיכות האוויר.

התצפיות מוצגות גם באתר ומזמינות את המשתתפים לשוחח ולהגיב על התצפיות. 

ISeeChange ממירה את התצפיות לתובנות שימושיות באמצעות בינה מלאכותית ונתוני חיישנים. תובנות אלו מסייעות לערים, למהנדסים, לחוקרים  ולגופי תשתיות לתעדף השקעות ולתכנן פתרונות  מותאמים לקהילות. ערים, הם משתמשים בנתונים שנאספים באמצעות ISeeChange כדי לתכנן פתרונות תשתית מותאמים לקהילה, לשפר את המודלים האקלימיים, לזהות מגמות אקלימיות מקומיות ולקבל החלטות מבוססות נתונים.  ערים כמו ניו-אורלינס, מיאמי ואזורים בקליפורניה משתמשות בנתוני הפלטפורמה לתכנון תשתיות ופתרונות המתאימים לצרכי הקהילה.

ISeeChange פועלת ביותר מ-118 מדינות, כולל ארצות הברית, קנדה, בריטניה, גרמניה וניגריה. הפלטפורמה פתוחה לשימוש גלובלי, וכל אחד יכול להצטרף ולשתף תצפיות מהאזור שלו. המיזם מתאים גם למורים שיכולים לשלב את ISeeChange בתוכנית הלימודים שלהם, והתלמידים יכולים להשתמש בה כדי לתעד את מזג האוויר, האקלים והסביבה שלהם, ובכך להשתתף במדע אזרחי.

ניטור איכות אוויר

גזי חממה באטמוספירה, כמו פחמן דו-חמצני (CO₂) ומתאן (CH₄) הם הגורמים העיקריים להתחממות הגלובלית, ולכן מדידת הריכוז שלהם חיונית להבנת קצב השינוי האקלימי. איסוף נתונים מקומיים וגלובליים יסייע להעריך את יעילותן של מדיניות ורגולציות שנועדו להפחית את פליטת גזי החממה. כך ניתן יהיה לדעת אילו צעדים עובדים ואילו יש צורך לשפר וכן לזהות מקורות עיקריים של זיהום אוויר ולפתח אסטרטגיות לצמצום הזיהום ולשיפור איכות האוויר. דו תחמוצת החנקן (NO₂) הוא אמנם אינו גז חממה עיקרי כמו פחמן דו-חמצני או מתאן, אבל בעל תפקיד משמעותי בשינוי האקלים. צמצום פליטות NO₂ הוא חלק חשוב במאבק בשינוי האקלים ובשיפור איכות האוויר. 

בנוסף להשפעתו של זיהום האוויר על פליטות גזי חממה ועל האקלים הוא מהווה מטרד לבריאות הציבור ואיכות חייו. מדע אזרחי יכול לשמש ככלי עבור אנשי מקצוע להבין  את רמת הזיהום באזורים שונים ולפעול בהתאם, כלומר לצמצם את זיהום האוויר.

ברחבי העולם פותחו מספר מיזמים שונים של מדע אזרחי לניטור איכות אוויר וכן פורסמו סקירות להערכת המיזמים הללו והשימוש בחיישנים בעלות נמוכה המתאימים למדע אזרחי:

Lukeville, A. (2019). Assessing air quality through citizen science. Publications Office of the European Union: Luxembourg.‏

 Bartonova, A., Castell, N. B., Colette, A., Schneider, P., Viana, M., Voogt, M., … & Gonzalez-Ortiz, A. (2019). Low cost sensor systems for air quality assessment. Possibilities and Challenges. NILU–Norsk Institutt for Luftforskning. Available online. (accessed on 2 March 2021).‏

ניטור איכות אוויר בלונדון: במהלך 2014 פעל מיזם מדע אזרחי בשם Science in the City, במתחם המגורים ברביקן בצפון לונדון שבו ניטרו תושבי המתחם את רמת זיהום האוויר (רמות דו תחמוצת החנקן – NO₂).  המיזם נועד להגדיל את ההבנה בקרב התושבים לגבי זיהום האוויר, הגורמים שלו, ההשפעות שלו והאופן שבו הוא משתנה במרחב ובזמן. התושבים התייעצו לגבי פעולות שהיו רוצים לראות שננקטות כדי לשפר את איכות האוויר המקומית.

שש שנים לאחר מכן, בשנת 2021, לאחר יישום מספר יוזמות שהוצעו סביב ברביקן, למשל הכרזתה כשכונה בעלת פליטות נמוכות, חזרו שוב השותפים על המחקר. תושבי המתחם חזרו לנטר רמות NO₂ לאורך חודש.
פרויקט מדע אזרחי זה תוכנן במשותף עם התושבים כדי להבטיח שהתוצאות רלוונטיות ומועילות להם, הן בהפחתת החשיפה האישית שלהם לזיהום אוויר והן בהערכת ההשפעה של השינויים שיושמו. המיזם היווה השראה למיזמים דומים בשכונות נוספות  בעיר. בנוסף, המיזם אפשר לאנשי המקצוע של העירייה להבין את ההבדלים בתוך אזור מסויים באמצעות נתונים שנאספו במדע אזרחי ולפעול לפיהם. הנתונים יכולים להיאסף גם במקומות שלאנשי המקצוע אין גישה כמו בגבהים של מרפסות. 

COMPAIR  הוא מיזם מדע אזרחי הפועל באירופה. המיזם שהושק בנובמבר 2021 במימון האיחוד האירופי, מזמין משתתפים לאסוף נתוני אקלים מקומיים, תוך התמקדות באיכות האוויר באמצעות חיישנים דיגיטליים. המשתתפים יכולים לנתח את הנתונים ולהשתמש בהם כדי ליצור במשותף פעולות חברתיות יעילות יותר ועל מנת להשפיע על מדיניות עירונית. הנחת היסוד של המיזם היא “אם איכות אוויר ירודה נגרמת על ידי פעילות אנושית, יש לשנות את התנהגות האדם”. הכוונה בשינוי התנהגות היא בניית יכולות, מתן כלים דיגיטליים להבין ולנתח את ההתנהגויות הקיימות ולהעצים את המשתתפים לבצע שינויים שישרתו אותם ואת קהילתם.

במסגרת חמש מעבדות יישומיות של המיזם באתונה (יוון), ברלין (גרמניה), פלנדריה (צפון בלגיה), סופיה ופלוודיב (בולגריה) נבחנים פיילוטים של שימוש בחיישנים השונים, הפעלת הציבור והשותפים במיזם, תוצאות הביצוע ועוד.  ניתן לראות את מפת הסנסורים שהותקנו ובאמצעותם את איכות האוויר ותוצאות של פיילוטים שונים באתר המיזם. 

CurieuzeNeuzen הוא מיזם מדע אזרחי של ניטור אוויר הכולל מספר פרויקטים. באחד מהם  שהתרחש במאי 2018 בצפון בלגיה (אזור פלנדריה) בהובלת אוניברסיטת אנטוורפן, המשרד להגנת הסביבה הבלגי ועיתון יומי בבלגיה, נאספה כמות גדולה של נתוני ריכוז של דו תחמוצת החנקן (NO₂). הנתונים נועדו לבדיקה של מודל מחשב המשמש להערכת איכות האוויר ולשיפור יכולות החיזוי של המודל, על מנת לקבל אומדן טוב יותר של חשיפת האוכלוסייה ל-NO₂ והשפעותיה על בריאות הציבור, ולספק מידע והמלצות טובות יותר למקבלי ההחלטות. 

מכיוון שאיכות האוויר משתנה כל כך במרחב, נדרשים מיקומי מדידה רבים כדי להעריך כראוי את יכולת החיזוי של מודל איכות האוויר. זו הסיבה שנדרשה עזרתם של אזרחים לאיסוף נתונים רבים על התפלגות מרחבית של איכות האוויר. במיזם השתתפו למעלה מ 20,000 מתנדבים שנבחרו לפי קריטריונים מדעיים מתוך 50,000 שהתעניינו.  המשתתפים התקינו מכשיר מדידה פשוט (דוגמים פסיביים, מכשירים המשמשים לאיסוף מזהמים מהסביבה באופן פסיבי, אשר מורכבים מחומר סופח (כמו פחם פעיל או סיליקה ג’ל) שסופח אליו את המזהמים מתוך האוויר הסובב). מדובר בשתי מבחנות דיפוזיה לקביעת הריכוז הממוצע של NO₂ באוויר, שהוצבו על שלט חלון בצורת V הפונה לרחוב במשך חודש אחד (בתמונות).  המבחנות נשלחו לאחר חודש לדגימות מעבדה והתקבלה מפה של כלל התוצאות של רמות NO₂ במרחב. 

מטרה נוספת של המיזם הייתה הגברת המודעות הציבורית לחשיבות איכות האוויר עבור סביבה בריאה, והדגשת הצורך והחשיבות של ביצוע מדידות איכות אוויר אמינות.

CurieuzenAir הוא מיזם דומה שהתרחש בבריסל, עיר הבירה של בלגיה בשנת 2021, ובמהלכו 3000 תושבי העיר דגמו את רמות NO₂  ברחובות העיר לשם בחינת השפעת התנועה על איכות האוויר. המיזם מצא שאיכות האוויר בבריסל השתפרה משמעותית בשנים האחרונות, מאידך  התוצאות נעו בין “מצוין” ל”גרוע ביותר”, כאשר היה הבדל בולט באיכות האוויר בין שכונות פגיעות מבחינה סוציו-אקונומית לשכונות ירוקות ומשגשגות. ניכר הבדל פי עשרה בין הערך הנמוך ביותר (6.2 מיקרוגרם למ”ק) של NO₂ לערך הגבוה ביותר (60.5 מיקרוגרם למ”ק). אותרו  נקודות חמות מקומיות של זיהום  כאשר פליטות תנועה מקומיות ואוורור לקוי ברחובות היו הגורמים העיקריים להבדלי איכות האוויר שנצפו.

המיזם CleanAir@School הוא יוזמה משותפת של הרשת האירופית של ראשי סוכנויות להגנת הסביבה (EPA) באירלנד, מלטה, אסטוניה, הולנד, סלובקיה, ספרד, בריטניה/סקוטלנד, איטליה וה-EEA (סוכנות הגנת הסביבה האירופית). במסגרת מיזם מדע אזרחי שהתקיים בשנים 2018 ו-2019, מתנדבים בדקו את איכות האוויר סביב בתי ספר ברחבי אירופה באמצעות דוגמים פסיביים או חיישנים בעלות נמוכה. 
מטרת המיזם היתה להבין טוב יותר את חשיפתם של ילדים למזהם אוויר מרכזי, דו תחמוצת החנקן (NO₂), בסביבת בתי הספר. תלמידים מבתי ספר שהשתתפו במיזם, למדו על זיהום אוויר והשפעותיו על הבריאות, וראו כיצד תחבורה קרקעית משפיעה על איכות האוויר. השאלה המרכזית שנבחנה הייתה האם, לאור ידע זה, ההורים יפסיקו להביא את ילדיהם לבית הספר במכונית.  

איכות האוויר נבדקה ע”י מדידת  NO₂, לפחות בשתי נקודות דגימה בכל בית ספר: אחת על הכביש בחזית בית הספר ואחת באזור פחות מזוהם כמו החצר האחורית. המכשירים אספו את הנתונים במשך ארבעה שבועות לפחות (באביב ו/או בסתיו). לאחר השלמת המדידה, הסוכנויות הסבירו את התוצאות שהתקבלו וערכו סקרים בכל בית ספר כדי להעריך שינויים במודעות ובמצב התחבורה בו משתמשים ההורים והתלמידים הבוגרים יותר.

במלטה, נדגמו נתוני בסיס בעשרה בתי ספר במהלך תקופת החופשה הקיץ (כאשר אין תנועה לבתי הספר). 15 בתי ספר נבחרו להשתתף בפרויקט (מתוך 43 בתי ספר שהביעו עניין) על פי מיקום כדי להבטיח כיסוי מרחבי טוב של המדינה, סוג הסביבה (כלומר עירונית, פרברית או כפרית) וגילם של תלמידי בית הספר (כלומר יסודי, תיכון או תיכון). במהלך שנת הלימודים הם  ניטרו NO₂  בעזרת המכשירים שהותקנו.  הורים ומורים התבקשו לענות על שאלון כדי להעריך את הקשר בין תפיסות לאיכות האוויר והתנהגות הניידות. הפרויקט זכה לסיקור תקשורתי נרחב במלטה. תלמידים יצרו  פוסטרים בנושא “איכות אוויר: הסביבה שלנו ותפקידנו”. לאחר השלמת הניטור והניתוחים נערך כנס סיום בנובמבר 2019. תלמידים מכל בית ספר משתתף הוזמנו לכנס זה במהלכו ניתנה סקירה של תוצאות היוזמה. בתי הספר קיבלו גם תעודה להכרה בכך שהשתתפו.

גם בתי ספר באדינבורו, גלאזגו ודנדי היו מעורבים בניטור איכות האוויר. המכשירים  שהוצבו  זיהו בבירור שיאים ברמות NO₂  בזמני הורדה ואיסוף. גם תוצאות מכשירים שהוצבו ליד תחנת אוטובוס, שם ילדים משתמשים באוטובוסים בדרכם לבית הספר, הראו שיאים בבוקר ובצהריים בהתאם ללוח הזמנים של האוטובוסים להסעת תלמידים. אחר הצהריים, אוטובוסים שחיכו לתלמידים כשהמנועים שלהם פועלים, תרמו לשיא בריכוזי NO₂.

כתוצאה מנתונים אלו מועצת העיר המליצה לבחון חלופות אפשריות לזיהום הנובע מהאוטובוסים, כולל קידום הליכה ורכיבה על אופניים. אחד מבתי הספר ניהל קמפיין מוצלח על ידי סגירת רחוב לכלי רכב בשעות ההגעה והיציאה של בית הספר. להגברת המודעות נערכה תחרות של יצירת הבאנר הטוב ביותר בנושא איכות אוויר והתלמידים הזוכים הציגו אותם באירוע שנערך לציון יום האוויר הנקי הסקוטי ב 2019.

ניטור תחבורה

התחבורה היא מקור מרכזי לפליטות גזי חממה משום שמרבית כלי הרכב מונעים בדלקים מאובנים כמו בנזין וסולר, שבעת שריפתם משחררים כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני, שהוא גז החממה העיקרי האחראי להתחממות הגלובלית. בנוסף לפחמן דו-חמצני, כלי רכב פולטים מזהמים נוספים כמו תחמוצות חנקן וחלקיקים עדינים, התורמים לזיהום אוויר ושינוי אקלים.

ניטור תחבורה מאפשר לעקוב אחר יעילותן של מדיניות ורגולציות שנועדו לצמצם את פליטות גזי החממה מתחום התחבורה (כגון הטלת מסים על דלקים, קידום תחבורה ציבורית והשקעה באנרגיות מתחדשות) ולזהות חסמים ובעיות בהטמעת מדיניות זו, וכך לאפשר התאמות ושיפורים. נתוני ניטור התחבורה מסייעים בתכנון עירוני בר-קיימא, שמקדם שימוש בתחבורה ציבורית, הליכה ורכיבה על אופניים, ומצמצם את התלות ברכב הפרטי.
ניטור התחבורה מסייע לזהות אזורים עירוניים הפגיעים יותר להשפעות שינוי האקלים, כגון גלי חום או אירועי מזג אוויר קיצוניים ולתכנן אסטרטגיות הסתגלות לשינוי האקלים, כגון שיפור מערכות קירור או הקמת תשתיות עמידות יותר.

בניטור תחבורה ניתן למדוד כמות הנסועה,  סוג הדלק המשמש בכלי רכב, כמות הפחמן הדו-חמצני ומזהמים אחרים הנפלטים מהתחבורה, שיעור השימוש בתחבורה ציבורית, רכיבה על אופניים, הליכה ורכב פרטי, צפיפות תנועה (רמת העומס בכבישים) ועוד.

סריקת רחובות וספירת רכבים: באזור פלנדריה שבבלגיה קיים פרויקט מדע אזרחי בשם Straatvinken המתמקד בסריקת רחובות במטרה להתמודד עם השפעות שליליות של זיהום מכלי רכב,  מחסור באזורים ירוקים, בעיות בטיחות ועוד.  הפרויקט התחיל לאחר שהממשל המקומי הציב לעצמו יעדים וחבר למוסדות אקדמיים. הניטור נעשה באמצעות אפליקציית Straatvinken.

פעם בשנה, בחודש מרץ, נערכת ספירה גדולה של תנועת הרכבים מתוך מטרה לשנות את הרכב התנועה ברחובות ולצמצם פליטות גזי חממה (היעד באיור מ-70% רכבים פרטיים, 20% אופניים והולכי רגל ו 10% תחבורה ציבורית ל- 50% רכבים פרטיים, 30% אופניים והולכי רגל ו 20% תחבורה ציבורית – איור).  המיזם התחיל באנטוורפן והתרחב לעוד מקומות, כאשר ב-2020 כבר 60 רשויות מקומיות קידמו מיזם זה אצלם.   ניתן לראות מפה אינטראקטיבית של הפרויקט.

לובליאנה – תנועת כלי רכב: מדע אזרחי יכול לסייע לתהליכי תכנון בתחום התחבורה ואיכות אוויר ובכך לצמצם את פליטות גזי החממה. פרויקט Wecount הינו מיזם מדע אזרחי ביוזמת האיחוד האירופי (Horizon 2020) המתקיים במספר ערים ברחבי אירופה, כגון דבלין באירלנד, לובן בבלגיה, מדריד וברצלונה בספרד וערים נוספות. במיזם זה האזרחים אוספים מידע על תחבורה, מנתחים אותו ומעלים שאלות מחקריות על מנת שהתובנות שמתקבלות יהפכו לשימושיות.
כך למשל, בלובליאנה, בירת סלובניה, התבצע המיזם בשיתוף עם אגף עירוניות של האוניברסיטה המקומית. סטודנטים הניחו חיישנים על החלונות לבדיקת התנועה ברחובות. בעזרת החיישנים ניתן לתת מענה לשאלות כמו מה המספר הממוצע של משתמשים כמו הולכי רגל, אופניים, רכבים פרטיים, רכבים כבדים וכו’.  לפי המידע והראיות שנאספו היה ניתן לראות שיש צורך בהערכת זרימות התנועה ותשתיות הדרכים המתאימות. הסטודנטים הציעו סידורי רחוב ותנועה חדשים (30 הצעות תשתית) תוך שימוש בנתונים ממדדי ספירת תנועה. בתוך עיריית ליובליאנה, עדיין ישנם אזורים רבים הדורשים תכנון מחדש או בנייה של נתיבי אופניים חדשים כך שהמיזם היה רלוונטי ומשמעותי לתכנון ולפיתוח.

מיפוי מסלולי רכיבה בטוחים לבית הספר: בפלנדריה (צפון בלגיה) נערך פיילוט למיזם מדע אזרחי  בשם Fietsbarometer (“מד האופניים”) שביקש עזרת בני נוער לערוך מיפוי דיגיטלי למסלולי נסיעה היומיומיים מביתם לבית הספר, להעריך אותם  ולדווח בפלטפורמה שפותחה במיוחד, זאת על מנת לעודד הגעה בטוחה לבית הספר ברכיבת אופניים לשם צמצום פליטות גזי חממה. 

בתוצאה מהפיילוט (מרץ עד יוני 2020),  התקבלו תובנות מרחביות מפורטות על תנאי בטיחות של מסלולי רכיבה והחוקרים חשבו שהמערכת  מאפשרת לנטר את התאמת מסלולים לרכיבה על אופניים ואת זרימת התנועה בסביבות בית הספר לאורך זמן, וכי למיזם יש פוטנציאל ליצור מערכות הדדיות של בני נוער ומורים ומקבלי החלטות.
עד 2021 השתתפו במיזם 198 בתי ספר, 668 כיתות ומופו דיגיטלית יותר מ 47,500 ק”מ.  את התוצאות ניתן לראות במפה שבאתר.  המיזם לווה בפיתוח תכני שיעורים המיועדים לתלמידי חטיבה (כיתה ט’), בעיקר לתלמידי גיאוגרפיה העושים שימוש במערכת גיאוגרפית (GIS – Geographic Information System). גם תלמידים שלא רכבו על אופניים לבית הספר התבקשו למפות את מסלול ההגעה שלהם כאילו הם רוכבי אופניים.

מקורות:

Storme, T., Benoit, S., Van de Weghe, N., Mertens, L., Van Dyck, D., Brondeel, R., … & Cardon, G. (2022). Citizen science and the potential for mobility policy–introducing the bike barometer. Case Studies on Transport Policy, 10(3), 1539-1549.‏

מדע אזרחי וניידות:  בשנת 2025 החל מיזם של מדע אזרחי בשם amber בשתי ערים בגרמניה (ברלין ופרנקפורט) שבהן אזרחים מוזמנים לחקור את התנהגות הניידות שלהם על מנת להגביר את הניידות בעיר ולצמצם שימוש ברכב פרטי המייצר גזי חממה.  באמצעות אפליקציית מחקר, המשתתפים יכולים לאסוף נתונים במהלך הנסיעות היומיות שלהם, ולבחון כיצד ניידות קשורה לבריאותם, זיהום רעש ואיכות אוויר בכבישים והשפעת מזג האוויר. המשתתפים גם ממלאים תפקיד פעיל בעיצוב תהליך המחקר בשלבי פרויקט שונים. 

המיזם פונה לכל תושב מעל גיל 18 (תוך הזמנה ייעודית  לאנשים עם מוגבלויות או מחלות כרוניות, הורים, קשישים ומהגרים) ומבקש לתעד חוויות מדרכי ניידות שונות כגון הליכה ברגל, התניידות עם כיסא גלגלים, הליכון, אופניים, תחבורה ציבורית או רכב, במטרה לחשוף נקודות מבט שעד כה זכו לתשומת לב מועטה מדי.  למשל, הערכה של זיהום הרעש ואיכות האוויר; השפעת גורמים שונים על השיקולים לבחור בהליכה, רכיבה על אופניים או תחבורה ציבורית; מכשולים ויתרונות שיש כשמנסים אמצעי תחבורה לא מוכרים, ועוד.

המשתתפים יקבלו קצבת הוצאות של 60 עד 80 יורו בתמורה להשתתפות שכוללת: מענה על סקרים קצרים על ניידות יומיומית, ענידת שעון כושר למשך מספר ימים, השתתפות בניתוח הנתונים ופיתוח המלצות, וכן השתתפות בקבוצת מחקר בנושאים כמו צדק בניידות, השפעת אקלים עירוני על ניידות ומעורבות אזרחית בתמיכה בניידות.

ChargeConnect – הוא מיזם מדע אזרחי חדשני ברומניה שמטרתו לשפר את תשתית טעינת כלי רכב חשמליים (EV) על ידי שיתוף בעלי רכבים חשמליים ובעלי עניין שונים, כדי לטפל בפערים בתשתית ובחוויית המשתמש. במיזם נאספו נתונים מקיפים על שימושיות ונגישות של עמדות טעינה לרכבים חשמליים על מנת להפחית את המכשולים לאימוץ רכבים חשמליים וליישר את רומניה עם הנחיות האיחוד האירופי בנושא ניידות ירוקה. 

ממצאי הפרויקט נועדו ליידע בעלי עניין בתעשייה, קובעי מדיניות וגופים סטנדרטיים, ולסייע בפיתוח פתרונות טעינה ידידותיים למשתמש. הפרויקט תומך במעבר לתחבורה בת קיימא, מפחית פליטות גזי חממה ומשפר את איכות האוויר.  

רומניה מתמודדת עם אתגרים משמעותיים בתשתית טעינת רכבים חשמליים, כולל כיסוי דליל מחוץ לערים גדולות, מערכות תשלום לא עקביות ואפשרויות טעינה מהירה מוגבלות. היעדר עמדות טעינה אמינות מגביר את “חרדת הטווח” של משתמשי רכבים חשמליים, ומרתיע מאמצים פוטנציאליים של ניידות חשמלית. ChargeConnect מטפל בנושאים אלה על ידי איסוף נתונים ממשתמשי רכבים חשמליים ואינטראקציה עם בעלי עניין כדי לפתח המלצות מעשיות, וכתוצאה מכך רשת יעילה וידידותית למשתמש.

במיזם השתתפו למעלה מ-3,000 חברי קהילה שדיווחו על 537 נקודות נתונים מאומתות, שחשפו מגמות ואתגרים מרכזיים באימוץ רכבים חשמליים.  כתוצאה מכך הורחבו תחנות טעינה מהירה לאורך כבישים מהירים ראשיים—במיוחד באזורים כפריים ותיירותיים—ונוצרה פלטפורמה דיגיטלית מאוחדת לזמינות תחנות בזמן אמת ותשלומים חלקים.

ניטור הצפות ושטפונות

שינויי האקלים באים לידי ביטוי גם בגשמים כבדים המאתגרים את יכולת מערכות הביוב. שטחים ירוקים, במיוחד אלו המעוצבים בצורת שקעים, יכולים להגדיל משמעותית את יעילות ניקוז וחלחול מי גשמים.
בעמקי נהרות, שמירת שטחי ההצפה ממלאת תפקיד חשוב ביותר. הם מפחיתים את גובה גל השיטפון ובכך מפחיתים את הסיכון לשיטפונות. במקביל, הם משטחים בהם מתמלא מי תהום, מה שמפחית את מחסור המים בתקופות של מחסור בגשמים.

ניטור והתראה מפני הצפות במרחב האורבני
FloodCitiSense – הוא שירות התראה מוקדמת לשיטפונות עירוניים בשיתוף עם האזרחים והרשויות המקומיות. זהו פיילוט שהתנהל בין השנים  2017–2020 בשלוש ערים (בריסל, רוטרדם ובירמינגהם) במימון  תכנית Horizon 2020 של האיחוד האירופי. מטרת FloodCitiSense  לפתח שירות התראה מוקדמת לשיטפונות על מנת להפחית את פגיעותם של אזורים עירוניים ושל אזרחים כאשר כמות הגשמים עולה על קיבולת מערכות הניקוז העירוניות. המיזם מבוסס על איסוף מידע בעזרת חיישנים זולים, טכנולוגיות מבוססות-אינטרנט והשתתפות של האזרחים במעקב אחר גשמים ושטפונות. ניתן לצפות בסרטון על המיזם וכן לעיין בסיפור אינפוגרפי של המיזם.

במסגרת המיזם נבנו 50 חיישנים בסדנאות מדע אזרחי עם הציבור. החיישנים הם בעצם מדי גשם אקוסטיים בעלי סוללה המופעלת על ידי פאנל סולארי.

הדיווח על ידי המתנדבים באפליקציה מתייחס לכמות הגשמים (אין / גשם חלש  / גשם בינוני/ גשם חזק /  מבול) , התייחסות להצפות: סימנים לנזקים מההצפה, סימנים לגורמים חוסמים, עוצמת ההצפה, עומק ההצפה, שכיחות ההצפות, צלילות המים,  סוג השטח שהוצף ועוד. ניתן לראות את הדיווחים במפה וכן מידע על כל דיווח כאן. 

החיישנים הזולים לא חפים מאתגרים – למשל בתקשורת העברת הנתונים, אורך חיי סוללה בזמן החורף, ובאמינות שלהם בהשוואה לחיישנים המקצועיים (נמצאה התאמה בינונית – גבוהה בין הנתונים שנאספו ע”י שני סוגי המכשירים). 

הפיילוט בבריסל כלל 15 חיישנים פשוטים שהוצבו ע”י מתנדבים כאמצעי להשלמת המידע של רשת חיישנים מקצועיים שהוצבו ע”י הרשויות. כתוצאה מכך הושג כיסוי מרחבי טוב יותר של שטחי הצפה באמצעות חיישני גשם זולים (כחול במפה) המשלימים את מדדי הגשם המקצועיים (צהוב/ירוק).

ניטור מפלס מים לדיוק מודלים הידרודינמים

לא רק באפליקציות או במצלמות מתקדמות – גם במקלות וחבלים ניתן למדוד את מפלס המים…
באדיס אבבה שבאתיופיה נערך מיזם מדע אזרחי בו מתנדבים שעברו הכשרה עסקו במדידות גובה המים בעזרת כלים פשוטים כמו חבלים ומקלות מדידה. הנתונים שנאספו כללו מדידות של עומקי מים במרווחי זמן קצרים (15-30 דקות), במיוחד במהלך אירועי גשם משמעותיים, כאשר תנודות מפלס המים נמדדו מתחת לגשרים קיימים.
בעזרת נתונים אלה נבנה מודל הידרודינמי לשיטפונות, והם שימשו לניתוח רגישות של מודלים והערכת תנאי גבול ותנאים של עומסים משתנים (כגון ספיקות של יובלים בלתי מדודים). באמצעות המידע שנאסף נבנה מודל שיטפונות בתלת-ממד (HEC-RAS) אשר אפשר לחוקרים לבדוק רגישות מודל לתנאי שדה ולמידע על טופוגרפיה, זרימות יובלים, ומקדם החספוס של תעלות ושטחי הצפה סמוכים. התוצאות הדגימו שהוספת נתוני מתנדבים שיפרה את דיוק המודל בהשוואה לנתוני מדידות קודמות בלבד וכן התאפשר שיפור משמעותי ביכולת הניבוי של המודל ובדיוק של מיפוי השיטפונות. המודל הצליח לחזות בצורה מהימנה את עומק המים, השטחים המוצפים ואפילו את השעות המדויקות של שיא הזרימה – תוצאות המאפשרות הערכה טובה יותר של סיכוני שיטפונות ותגובת מערכת הניקוז העירונית.

גם בויטנאם נערך מיזם ששילב תושבים מקומיים לאיסוף נתונים הקשורים לסיכוני שיטפונות בנהר בוי הנמצא בצפון וייטנאם, בשטח המועד לשטפונות בעונת הגשמים. מטרת המיזם היתה להשלים את המחסור בנתונים חשובים להערכת סיכוני שטפונות, במיוחד באזורים בהם קיים חוסר במידע זמין. במיזם השתתפו כ-60 תושבים שסיפקו מידע על הצפות, שינויי שימוש בקרקע ונזקי שיטפונות לגידולי אורז. הם השתמשו במכשירי מדידה פשוטים כמו מדי גשם בעלות נמוכה. נאספו נתונים באמצעות אפליקציות ייעודיות, טפסים דיגיטליים וניירת, שהשתמשו בהן התושבים לתעד את עומק ההצפות, תדירותן והשפעתן על האזורים המיושבים. הנתונים שנאספו הושוו עם נתונים רשמיים לצורך הערכת האמינות, והתוצאות הראו כי הנתונים שנאספו על ידי המתנדבים היו עקביים והיוו תוספת משמעותית למידע הקיים.

מקורות:

Alemu, A. N., Haile, A. T., Carr, A. B., Trigg, M. A., Mengistie, G. K., & Walsh, C. L. (2023). Filling data gaps using citizen science for flood modeling in urbanized catchment of akaki. Natural Hazards Research, 3(3), 395-407.‏

Tran, H. N., Rutten, M., Prajapati, R., Tran, H. T., Duwal, S., Nguyen, D. T., … & Miegel, K. (2024). Citizen scientists’ engagement in flood risk-related data collection: a case study in Bui River Basin, Vietnam. Environmental Monitoring and Assessment, 196(3), 280.‏

ניטור איי חום עירוניים ותכנון מותאם אקלים עירוני, ניטור עומס חום בבתים

הסתגלות לשינוי אקלים, מתרחשת בעיקר בממד המקומי. הדרך המרכזית להסתגל לשינוי אקלים היא תכנון מושכל של שטחים ירוקים (תשתית ירוקה)  ושל מקווי מים (תשתית כחולה) בסמוך לאזורי מגורים. זה מאפשר להפחית את שיאי הטמפרטורה ואת החשיפה לתופעות מזג אוויר קיצוניות. צמחייה גבוהה (פארקים, חורשות עצים) מפחיתה את חימום פני השטח, שכן היא מספקת צל המגן מפני קרינת שמש ישירה. מנגנון נוסף להורדת טמפרטורת האוויר הוא אידוי מים מגופי מים ודיות מצמחים, הכרוכים בספיגת חום מהסביבה. משטחי מים וכיסוי צמחייה סופגים הרבה יותר מקרינת השמש הנכנסת (קרינה קצרת גל) מאשר אזורים בנויים, אשר הופכים במהירות אנרגית שמש לקרינה ארוכת גל המחממת את האוויר (אנרגיית חום). הפיזור של הפיתוח העירוני על ידי תשתית ירוקה וכחולה תורם לאוורור הערים. זה מונע קיפאון של מסות האוויר ומפחית את מטרד החום. גם שינוי של מבנים ותשתיות הבנויות בדרך כלל מבטון או אספלט (תשתית אפורה) עשויות להשפיע על זרימת האוויר ומניעת איי חום.  

הבחנה בין תשתית אפורה, ירוקה וכחולה חשובה מאוד בתכנון עירוני ובנייה בר קיימא. על ידי שילוב נכון של כל סוגי התשתית, ניתן ליצור ערים בריאות יותר, ירוקות יותר ועם איכות חיים גבוהה יותר.

ניטור איי חום עירוניים: Urban Releaf הוא פרויקט מדע אזרחי שמנסה לקדם שיתוף פעולה בין קהילות מקומיות לרשויות כדי להתמודד עם בעיות של שינוי האקלים הקשורות לתכנון אזורים ירוקים עירוניים. בשש ערים ברחבי אירופה נאספים נתונים על חום, לחות ואיכות האוויר כדי לשפר את איכות החיים במרכזי הערים. אחד המיזמים (“שכונה ירוקה, שכונה קרה”) מתקיים בעיר אוטרכט שבהולנד. במיזם זה 160 תושבים בארבע שכונות קיבלו חיישנים שמדדו טמפרטורת אוויר, לחות ועומס חום. השכונות שנבחרו הן שכונות מרובות בנייה עם שטחים ירוקים מעטים מאוד. התושבים התבקשו ללכת עם החיישנים לפחות 10 פעמים במהלך קיץ 2024, ולאחר מכן דנו במדידות שאספו והציעו יחד פתרונות לקירור העיר. 20,000 הנקודות שהתקבלו עד כה יהפכו למפה של הנתונים שתציג אזורים חמים וקרים בעיר.

זיהוי נקודות חמות ובניית תוכניות פעולה: המיזם TeRRIFICA מזמין אזרחים לסמן נקודות חמות של שינוי אקלים על מפה דיגיטלית (למשל רגישות לחום בעת גלי חום, סכנה ממקורות מים או מרוחות חזקות, מידת איכות אוויר, בריאות הקרקע) וכן המלצות לפעולה וזאת באמצעות כלי מיפוי המונים שלו. המשתתפים ממפים אתרים לפי הקריטריונים לעיל ויכולים להוסיף הערה משלהם ולהעביר תמונה הממחישה את המקום או הנושא הרלוונטי. המיזם כולל גם מעורבות של המשתתפים בתהליכי יצירה משותפת של פיתוח תוכניות פעולה לשינויי אקלים.
המיזם פועל בשישה אזורי פיילוט באירופה (בספרד, גרמניה, צרפת, סרביה, פולין ובלארוס). אזורי הפיילוט שנבחרו מכסים את מגוון גישות ההפחתה (מיטיגציה) וההסתגלות (אדפטציה) לשינוי האקלים במרכז-דרום, מזרח-מערב, עירוני-כפרי, במסגרת האיחוד האירופי ומחוצה לו. 

המשתתפים מקבלים הזדמנות להרחיב את ידיעותיהם בנושא שינוי אקלים ובאותו הזמן לזהות הזדמנויות, גורמים מניעים ומחסומים לפעולה בנושא. המיזם מארגן טיולי שטח לפעילויות מקומיות ואזוריות מבטיחות בתחום המחקר והחדשנות האזורית. באמצעות סדנאות וכן בתי ספר קיץ אזוריים ובין-לאומיים, TeRRIFICA שואף להעצים את האוכלוסייה המקומית, תוך התמקדות מיוחדת ברשויות אזוריות ומקבלי מדיניות, לפתח יחדיו יוזמות שמטרתן להתמודד עם שינויי האקלים.

ירושלים –  מיפוי טמפרטורות: פרויקט מדע אזרחי בשם  ‘מעורב ירושלמי בסביבה‘ הוא מיזם צומח להתמודדות עם משבר האקלים. הפרויקט מומן ע”י קרן החדשנות של קרן ירושלים, מכון מנדל ומוזיאון המדע.  שותפים נוספים הם רשת המיזמים של ICHANGE  הפועלת משנת 2021 ומובילה מעבדות חיות (living labs) במקומות שונים בעולם (למשל אמסטרדם בהולנד, דבלין באירלנד, בלוגונה וגנואה באיטליה ועוד) של  מדע אזרחי באמצעות חיישנים, על מנת לאפשר לאנשים הבנה טובה יותר של הבחירות האישיות שלהם, ועידוד פעולות אזרחיות להפחתה והסתגלות לשינויי האקלים. 

המיזם בירושלים הינו שיתוף פעולה של החוג לגיאופיזיקה ולמדעים אטמוספיריים ופלנטריים, בפקולטה למדעים מדויקים, באוניברסיטת תל אביב עם מוזיאון המדע בלומפילד ירושלים ומרכז המיזמים לקיימות של האוניברסיטה העברית ובשיתוף גורמים מהעיריה. המיזם מתמקד בניטור מספר משתנים מרכזיים בהתמודדות עם שינוי האקלים בירושלים (אירועים אקלימיים קיצוניים, במיוחד גלי חום, נוחות אדם, בצורות וגשם כבד) כפי שהוגדרו בתיאום עם הדרג המקצועי בעיריית ירושלים. הפעילויות מבוססות על שימוש במערכות חדשניות לניטור מטאורולוגי  ואימוץ של חיישנים חכמים ניידים המנטרים פרמטרים כגון: טמפרטורה, לחות, קרינה סולרית וזיהום אוויר. המדידות בוצעו על ידי חיישנים בעלות נמוכה בערכה שנבנתה ע”י מוזיאון המדע ו-MeteoTracker, מכשירים קטנים ופשוטים לשימוש שניתן להתקין על מכוניות ואופניים.

הנתונים שנאספים יסייעו לעיריית ירושלים למפות את  איי החום העירוני, את כיסוי הצל במיוחד לאורך המסלולים שבהם תלמידים הולכים לבית הספר וממנו  כמו כן הנתונים יתרמו למחקר האטמוספירה וישולבו ויושוו לנתונים חדשניים שייאספו מרשתות סלולריות (CML). בתוכנית הפיילוט השתתפו שלושה בתי ספר מחטיבת ביניים והוא צפוי להתרחב לקבוצות אחרות ברחבי העיר, כולל רוכבי אופניים וגינות קהילתיות.  לאחר הפיילוט השתתפו עוד מספר בתי ספר בתוכנית, במסגרת פרויקט החקר של כיתות ט’.  בתשפ”ה התוכנית נכללה ביחידות הוראה העוסקות בנושא שינוי אקלים של מט”ח וניתן להשתמש בערכות ולהשאיל אותן ממוזיאון המדע.

Thermo-Staat (תרמו-סטאט) התמודדות עם עומס חום בבתים הולנדים – מיזם מדע אזרחי  שבו המשתתפים אוספים נתונים על האופן שבו הם חווים עומס חום בבתיהם בהולנד. מאחר שגלי חום הופכים נפוצים יותר בהולנד ויכולים להיות בעלי השלכות בריאותיות חמורות עבור אנשים פגיעים, המיזם ביוזמת אוניברסיטת אמסטרדם, פועל לעודד מתנדבים לשתף נתונים, לדווח על השפעת עומס החום ולדון בדרכים להפחית את השפעותיו. המיזם מעלה את המודעות לסיכון החום ולמצבי דיור גרועים ועוזר לאנשים לפתור בעיות אלו.  

הניטור של החום הפנימי נעשה באמצעות חיישנים בעלות נמוכה ובקוד פתוח והנתונים מתפרסמים ומוצגים באתר האינטרנט של המיזם, ומאפשרים למשתתפים לנתח את תוצאותיהם ולשתף תובנות. חוקרים בוחנים כיצד גורמים כמו מיקום, חומרי בניין ובידוד משפיעים על רמות החום בסוגים שונים של בתים. חלק מהמשתתפים כבר משתמשים בנתונים שלהם כדי לנהל משא ומתן על אמצעים להפחתת חום עם תאגידי דיור. לדוגמה, בלוק אחד התקין לאחרונה מסנני שמש, והשפעתם תימדד בשנה הבאה – מה שעשוי ליצור תקדים לאחרים.

ניטור עצים

עצים הם מאפיינים חשובים ביותר בסביבתנו הטבעית והעירונית. בין היתר, הם מספקים בית גידול לבעלי חיים אחרים, משפרים את המראה והתחושה של הסביבה שלנו, מאחסנים פחמן דו-חמצני, מקררים ערים ומסירים זיהום מהאוויר. חיוני שנשמור על העצים שלנו כראוי, אך כדי לעשות זאת עלינו לדעת אילו מינים וזנים נטועים היכן, כמה עצים יש וכיצד מצבם.

מיפוי עצים לבחינת חוסן עירוני בקיימברידג’: בין השנים 2012 ל-2015, כמעט 9,000 עצים בקיימברידג’, מסצ’וסטס (25% מכלל העצים שם), נמדדו ונבדקו על ידי חוקרים וכ-550 מתנדבי מדע אזרחי בתוכנית Earthwatch על מנת להבין את הקשר בין יערות עירוניים וחוסן עירוני (כלומר יכולתה של עיר להתאים עצמה לגורמי לחץ, כגון שינוי אקלים, תוך המשך קיומה ושגשוגה). 

למרות היתרונות הברורים של יערות עירוניים, העצים מתמודדים עם איומים רבים ובראשם שינוי האקלים כמו גם זיהום, מחלות, חוסר חשיפה מספקת לאור שמש וחוסר מים. העדר מסד גדול של נתונים מקשה לגלות אילו גורמים הם המשפיעים ביותר. הנתונים שנאספו בקיימברידג’ שימשו במחקר כדי לבחון שלושה מודלים חדשים של צמיחת עצים ולספק מידע שבאמצעותו ניתן להעריך שירותי מערכת אקולוגית בקנה מידה של עץ בודד ובקנה מידה עירוני.

הנתונים הצביעו על שיעורי הישרדות גבוהים יותר, שיעורי צמיחה נמוכים יותר ורמות נמוכות יותר של קליטת פחמן מאשר חזו מודלים אחרים. 

מיפוי וניטור עצים במרחב העירוני, Treezilla :  מיזם מדע אזרחי שמטרתו לעודד את הציבור, הרשויות המקומיות, עסקים, קבוצות מקומיות וארגונים אחרים לשתף פעולה במיפוי, מדידה ובדיקת עצים ברחבי בריטניה ואירלנד, בדגש על עצים עירוניים. המידע  על עצים בבריטניה מוגבל למדי, במיוחד באזורים עירוניים, ומעט מאוד ממנו זמין לציבור לצפייה באופן קל להבנה.  המיזם החל בשנת 2013 בשיתוף פעולה בין מספר גופים. מטרה נוספת שלו היא להרחיב את המידע על שירותי המערכת והתועלות של העצים.

הנתונים הנאספים ישמשו מדענים ומנהלי סביבה לשיפור הבנה על מצב העצים ולטפל בהם טוב יותר. ניתן לצפות במידע על כל עץ במפה על ידי לחיצה עליו.  נכון לתחילת 2025 דווחו במיזם מעל מליון עצים יותר מ 1500 מינים על ידי כ-6000 משתתפים. 

“המרכז לייעור עירוני והצללה” במועצה לבנייה ירוקה, מלווה כיום 21 רשויות מקומיות בקידום תוכניות ייעור עירוני וביצוע פרויקטי נטיעות והגנה על עצים. לשם כך מתוכנן מיזם מדע אזרחי שבו מתנדבים יסייעו במיפוי וניטור העצים ברשויות המקומיות. פרטים בהמשך… 

מדידות עצים להשלמת תמונת לווין: תוכנית הGLOBE של מרכז החלל NASA מקיימת מספר מיזמי מדע אזרחי. אחד מהם GLOBE Observer: Trees מבקש את עזרת הציבור בתצפית על עצים כדי להבין שינויים בביומסה והשפעות על מחזור הפחמן.לעצים יש תפקיד מכריע במערכת האקולוגית של כדור הארץ מכיוון שעצים גדלים קולטים פחמן מהאטמוספירה. לוויינים ויחידות מחקר אוויריות של נאס”א חוקרים יערות כדי לראות כיצד פחמן נע דרך מערכות אקולוגיות. הוספת מדידות גובה לתצפיות כלליות יותר של כיסוי קרקע נותנת תמונה תלת-ממדית שלמה ומדויקת יותר של המערכת האקולוגית. מדענים זקוקים לממד השלישי הזה כדי לחשב כמה פחמן מאוחסן בעץ או ביער.
הכלי מאפשר למתנדבים לעזור במחקר על ידי שימוש בסמארטפון שלהם למדידת גובה העץ. באמצעות הכלי, צופים רושמים את גובה העץ על ידי הטיה של הטלפון למעלה ולמטה כדי ליישר את המסך עם הענף העליון והבסיס של העץ, וצועדים את המרחק אל העץ; האפליקציה עושה את השאר כדי לחשב את גובה העץ. 

ניטור פנולוגי של עצים למעקב אחר שינוי האקלים: SeasonWatch, היא יוזמה שהושקה בשנת 2011 בהודו, המציעה דרך פשוטה להבין את שינוי האקלים דרך תצפיות בשינויים עונתיים של 171 מיני עצים מקומיים לאורך זמן.  המידע על עונתיות של עצים יכול לשמש להבנת האופן שבו שינוי האקלים משפיע על המגוון הביולוגי ומחזורי החיים של יצורים חיים אחרים וקהילות התלויות בעצים למזון, מחסה ופרנסה.  המשתתפים מעלים מידע על שינויים עונתיים בעלים, פרחים ופירות של עצים באזורי מגוריהם משום שעצים הם אינדיקטור אמין לשינוי האקלים. שינויים בגורמי אקלים כגון טמפרטורה, גשמים ואור שמש יכולים להשפיע על עונתיות הצמחים, עם השפעות שליליות פוטנציאליות על תהליכים טבעיים כמו האבקה, פריחה, ייצור זרעים וכו’, שיכולים להשפיע על חרקים מאביקים, ציפורים, בעלי חיים ואפילו על פרנסתן של קהילות התלויות ביערות.

מאז ייסודה, למעלה מ-2,500 אנשים (כולל סטודנטים באוניברסיטה מ-36 קמפוסים הודיים) ואלפי תלמידי בית ספר מ-2,500 בתי ספר תרמו יותר מ-7,25,000 תצפיות על יותר מ-1,50,000 עצים. המשתתפים צפויים לצפות בעץ מדי שבוע ולהעלות את המידע לאתר האינטרנט של הפרויקט או לאפליקציה הניידת.  

ניטור יערות זעירים – מיזם Tiny Forests הוא מיזם הכולל רשת של מעבדות חיות (למשל בהולנד, בריטניה, יפן), בהן פועלים יחד עם קהילות כדי לנטר ולהבין את היתרונות הסביבתיים שהיערות הזעירים מספקים באזורים עירוניים, באזורים גיאוגרפיים ודמוגרפיים שונים. היערות הזעירים הם המצאה של הבוטנאי היפני אקירה מיאוואקי שפיתח שיטה להצמחת יערות זעירים, הגדלים מהר יותר מיערות רגילים, לוכדים יותר פחמן דו־חמצני  ועוזרים להוריד את הטמפרטורה העירונית. 

בכל Tiny Forest, הקהילה המקומית מוזמנת להשתתף בשתילת העצים, ולאחר מכן לטפל בהם ולנטר את צמיחתם. היערות הם הזדמנות לחזק את הלכידות החברתית, לחבר מחדש אנשים לטבע, להעלות מודעות סביבתית ולעודד פעולה חיובית. הם גם חלק ממחקר שנועד להבין כיצד יערות זעירים משפיעים על רווחתם של אנשים ועל הקשר שלהם לטבע. תוצאות המחקר ישמשו לגיבוש מדיניות, כמו המתווה לתשתיות ירוקות (Green Infrastructure Framework), ויסייעו לרשויות ולגופים אחרים להשתמש ביערות מיאוואקי באזורים עירוניים כדי למקסם את היתרונות הסביבתיים והחברתיים.

במיזמי Tiny Forests, הקהילות המקומיות משתתפות בניטור מגוון היבטים סביבתיים, כולל מגוון ביולוגי של המינים השונים של צמחים ובעלי חיים המתיישבים ביער הזעיר, מעקב אחר שינויים בטמפרטורת הסביבה והשפעת היער על מיתון טמפרטורות קיצוניות, תרומות חברתיות של היער, תרומת היער הזעיר למיתון הצפות,  ואחסון פחמן – בכל Tiny Forest, ביום השתילה, מסומנת דגימה מייצגת של 100 עצים בתגים. לאחר מכן, המשתתפים מודדים מדי שנה את קוטר הגזע, גובה העצים ושיעור התמותה של העצים המסומנים, כדי לתעד את קצב הצמיחה שלהם ולהעריך את כמות הפחמן שמאוחסנת מעל פני הקרקע בכל שנה. הניטור מתבצע באמצעות שילוב של טכנולוגיות מתקדמות, כגון חיישנים, יחד עם תצפיות ידניות של המתנדבים. הנתונים שנאספים משמשים למחקרים מדעיים, לגיבוש מדיניות סביבתית ולהגברת המודעות הקהילתית לחשיבות המגוון הביולוגי והשטחים הירוקים באזורים עירוניים.

מדע אזרחי בנושא גידולים חקלאיים מותאמי אקלים

שינוי האקלים משפיע באופן משמעותי על גידולים חקלאיים, למשל כתוצאה מעלייה בטמפרטורות, שינויים בדפוסי משקעים, עלייה בריכוז פחמן דו חמצני באטמוספירה ושינויים בדפוסי מזיקים ומחלות. יש חשיבות רבה באיתור זנים שונים של גידולים חקלאיים שפיתחו במהלך האבולוציה או באמצעות טיפוח גנטי תכונות שונות המאפשרות להם להתמודד עם תנאי סביבה משתנים, למשל לתנאי חום ויובש, או לתנאי לחות וקור, עמידות למחלות ועוד. 

מדע אזרחי הוא כלי רב ערך בבחינת גידולים מותאמים לשינוי אקלים, ומאפשר שילוב של מחקר מדעי ומעורבות קהילתית. הוא מאפשר היקף נתונים רחב ממקומות רבים בו זמנית, דבר שמספק תמונה מקיפה יותר של ההשפעות ושל ביצועי הגידולים בתנאים שונים וכן מאפשרת מעק ארוך טווח על גידולים בתנאי שטח מגוונים, דבר שחיוני להבנת התאמתם לשינוי אקלים. מדע אזרחי מגביר את המודעות לשינויי אקלים ולחשיבות של גידולים מותאמים ומעודד מעורבות פעילה של הקהילה במציאת פתרונות לאתגרים סביבתיים שמתאימים לצרכים הספציפיים של כל קהילה. בחינת גידולים מותאמים לשינוי אקלים תורמת לפיתוח חקלאות בת קיימא, שמסוגלת לספק מזון לאוכלוסייה גדלה בתנאי אקלים משתנים.

 זיהוי גידולים חלופיים ובלתי מנוצלים אשר עמידים לאקלים – מיזם מדע אזרחי  “אואירס אקספרימנטה” (Oeiras Experimenta) פועל לזיהוי גידולים מותאמי אקלים, אשר מציעים מוצרי מזון בריאים, מזינים וברי קיימא בהשוואה לגידולים מסורתיים. מיזם זה מיושם על ידי עיריית אואיראס בפורטוגל ומכון טכנולוגי  ITQB NOVA  ומקדם את השימוש במערכת אגרו-אקולוגית היסטורית של חווה חקלאית מקומית. המתנדבים שותפים בשלבים שונים של מחקר, מזריעה ותחזוקת ניסויי שדה ועד להשפעה על קבלת החלטות בעיריית אואיראס. 

המיזם מתמקד בגידולים עמידים יותר לבצורת, כגון אפונה דשא, סורגום, דוחן, כלאי דגנים, קינואה ואורז אדמה יבשה.  במיזם  פועלות שלוש מעבדות מחקר מדעיות מובילות, עם צוות של 15 חוקרים לצד מתנדבי מדע אזרחי. מאות משתתפים המבקרים בחווה, כוללים קבוצות חברתיות מגוונות, כולל קהילות מקומיות, ארגונים ללא מטרות רווח, תלמידים מגיל הגן ועד להשכלה גבוהה נחשפים למיזם ולחשיבותו. 

ממצאים ראשוניים הצביעו על מיני גידולים וזנים המסוגלים לעמוד טוב יותר בבצורת. תגליות אלה, יחד עם תובנות לגבי האופן שבו צמחים אלה מתמודדים עם לחץ, יכולות להיות המפתח לבניית מערכות מזון בנות-קיימא יותר לעתיד.  המיזם  מתכנן להעמיק את המחקר בגידולים ברי-קיימא ושיתוף פעולה עם מערכות מזון מקומיות כמו מסעדות ומרכזי ייצור מזון. 

ערכות זרעים לבעלי חוות קטנות Seeds for Needs– במשבר אקלים, החקלאות וביטחון המזון פגיעים בגלל איום של אי-ודאות אקלימית ואירועי מזג אוויר קיצוניים. גיוון גידולים וזנים הוא אמצעי לסייע לחקלאים, אך לחקלאים לא תמיד יש גישה למידע הנכון או לזרעים מותאמים. יוזמת “זרעים לצרכים”, מנסה לטפל בבעיה זו על ידי מתן ערכות זרעים לבעלי חוות קטנות עם מידע טוב יותר וגישה למאגר מידע של גידולים וזנים מותאמים. היוזמה החלה באתיופיה בשנת 2009, וכיום פעילה ב-14 מדינות ברחבי אפריקה, אסיה, מרכז ודרום אמריקה. 

ברחבי העולם, יותר מ-50,000 חקלאים מעורבים כמדענים אזרחים המעריכים ובוחרים זנים, ומספקים משוב חיוני על הזרעים שעונים בצורה הטובה ביותר על צורכיהם. חקלאים הם המפתח להצלחת היוזמה. כל חקלאי משתתף מקבל באקראי שלושה זנים מתוך מבחר רחב יותר כדי להשוות לזנים שלו במהלך עונת גידול, ומתבקש לספק משוב על תכונות מועדפות שזוהו מראש.

ממצאי החקלאים נאספים באמצעות אפליקציה לנייד בשם ClimMob, הממזגת ומנתחת נתוני שדה מבוזרים ממגדלים רבים. בהודו, היוזמה כללה 15,000 חקלאים והביאה להקמת מספר בנקי זרעים קהילתיים, רבים מהם מנוהלים לחלוטין על ידי נשים מקומיות, ומספקים פלטפורמה להעצמת נשים. באתיופיה,  המגוון במערכות הייצור גדל משמעותית, כמו גם ביטחון המזון. 

בהונדורס, אל סלבדור וגואטמלה, חוקרים עבדו עם חקלאים מקומיים כדי לזהות זנים מקומיים של שעועית המסוגלים לשרוד תנאי אקלים משתנים, לאחר בצורת קשה בשנת 2014. המיזם חיזק מערכות זרעים מקומיות באמצעות גישה טובה יותר לזרעים איכותיים, חשף חקלאים משתתפים ליותר זני גידולים, הגדיל את הידע שלהם על תכונות שונות והעצים אותם לבחור מה מתאים ביותר לצרכיהם.

ניטור למניעת שריפות ושיקום השטח לאחר שריפות

שריפות יער הן אחד האירועים המזיקים ביותר לבריאות האדם ולפעילויות אנושיות, כמו גם להשפעות שליליות על הסביבה ברחבי העולם. סביר להניח כי הן גדלות הן בתדירות והן בעוצמה בשל השפעת שינויי האקלים. 

על מנת למנוע ולכבות שריפות יער ביעילות, חשוב לאסוף בזמן נתונים אמינים ומקיפים על דלקי יער (חומרי בעירה כמו עצים ועלים יבשים) ועל תנאי מזג אוויר שעלולים להגביר פוטנציאל לשריפות יער. דיווחים על פריצת שריפות יסייעו במניעת התפשטותן והערכת מידת הנזק שלהם יסייעו בהערכת ההשפעה שלהן. נתוני מדע אזרחי עשויים לסייע בכך. 

השפעות לאחר שריפה כוללות עלייה של צמחים פולשים, התגברות הסיכון לשיטפונות בוץ וסחף קרקע. אזורים שחוו שריפה בעוצמה גבוהה תורמים כמויות גדולות של סחף למי הנגר ועשויים להעשיר אותם בחומרים מזינים  (כמו זרחן וחנקן) שעלולים ליצור חוסר איזון במערכת האקולוגית ולהשפיע לרעה על אורגניזמים, עכירות ואיכות מים בגופי מים סמוכים. בנוסף, במהלך שריפות יער, כבאים יכולים להשתמש בחומרי כיבוי אש כגון מעכבי אש שיכולים להוסיף כימיקלים מזיקים. אחד הכימיקלים העיקריים במעכבי אש הוא אמוניום פוספט המכיל גם חנקן וגם זרחן. רמות גבוהות של כימיקלים אלה עלולות לגרום לפריחות אצות מזיקות.
שטחים שעברו שריפה נדרשים לשיקום יקר וארוך. מדע אזרחי יכול לסייע בתיעוד ההתאוששות ובקבלת החלטות לגבי בחירת אזורים מועדפים לשיקום. 

 למרות הפוטנציאל של מדע אזרחי באיסוף נתונים הקשורים לשריפות יער,  קיים פער בהערכת התהליך והתוצאות של פרויקטי מדע אזרחי בניהול שריפות יער. 

זיהוי תנאי מזג אוויר שעלולים להגביר את פוטנציאל שריפות יער: הפצת מידע על סכנת שריפה לציבור ולכוחות ההצלה בזמן אמת חיונית לניהול סיכוני שריפה והפחתת סיכונים. למרות שרוב השריפות כיום נגרמות על ידי בני אדם, תנאי מזג האוויר קובעים אם השריפה תתפשט וכמה מהר. בפרט, מחקרים הראו כי מחסור בלחץ אדי האוויר האטמוספרי (VPD) הוא פרמטר מפתח החוזה את יובש הצמחייה ודלק זמין לשריפות. VPD נקבע על סמך טמפרטורת האוויר הסביבתית והלחות היחסית, שניהם מתקבלים בקלות מסמארטפונים הנשאים על ידי הציבור.

במחקר שהתבצע בישראל ובפורטוגל השתמשו בנתוני סמארטפון שנאספו במשך כמעט 4 שנים על ידי מעל 40,000 משתמשים מדי יום, כדי להעריך ערכי VPD. נמצא שנתוני הסמארטפון יכולים לספק מידע שימושי אודות סיכון שריפה. החוקרים מציעים ליישם נתונים כאלו למחקר מטאורולוגי ויישומי בנושא מזג אוויר של שריפות. 

זיהוי סכנת שריפות ודיווח על שריפות: spotFIRE הינו מיזם שמתמקד באיסוף מידע על אירועי שריפות יער באזורים הרריים וניהול חומרי בעירה לצמצום סיכון שריפות יער, שיזמה אוניברסיטת BOKU (אוניברסיטת משאבי הטבע וחיי החיים, וינה). המשתתפים מתבקשים לאסוף נתונים על כיסוי הצומח, ולספק תובנות קריטיות לגבי עומס הדלק ועוצמת האש הפוטנציאלית. 

האפליקציה מאפשרת למשתמשים  גם לדווח על אירועי שריפות יער, כולל הערכות השפעה סביבתית ונזק, ומקלה על הבנה מקיפה של השלכות שריפות יער. המיזם שואף להגביר את המודעות לשיפור מאמצי מניעת שריפות בקרב הציבור הרחב ולתמוך ביישום אסטרטגיות ניהול שריפות.

 הגרסה הראשונה של אפליקציית spotFIRE, פורסמה בשנת 2023 ושמשה בסיס לעבודת דוקטורט שבחנה התאמה של גישת מדע אזרחי בניהול שריפות,  כחקר מקרה במחוז הואה, שבאזור מועד לשריפות בווייטנאם. מטרת המחקר היתה לספק סקירה והנחיות לחוקרים וכן לזהות קריטריונים הכרחיים ומספקים כדי להנחות ולעודד פיתוח נוסף של מיזמי מדע אזרחי בהקשר של ניהול שריפות יער. 

על מנת להעריך את הפוטנציאל של המיזם, נערכו בדיקות פיילוט באותם מקומות על ידי שלושים ושניים משתתפים מקבוצות שונות, כולל מתנדבים, כבאים, יערנים ובעלי יערות באמצעות האפליקציה של spotFIRE. על פי תוצאות ראשוניות, אזרחים מסוגלים להעריך דלקי יער ונתוני שריפה ברמת דיוק גבוהה יחסית. הפרמטרים שנבדקו כוללים תנאי דלק, סוגי צמחייה על פני השטח, רצף הצמחייה הדליקה על פני השטח, רצף שאריות עץ וסבירות הצתה. 

הדיוק והאיכות של הנתונים שנאספו תומכים בפעילויות מדע אזרחי למניעת שריפות יער, ולמידול סכנות שריפה והערכת שירותי המערכת האקולוגית. במקרה שמשתמשים מרובים מדווחים על הצטברות משמעותית של עלים יבשים וענפים שנפלו באזור יער מסוים, נתונים אלה יכולים לסייע בזיהויו כאזור בעל סיכון גבוה.

צילום של אפר שריפות להערכת מזג אוויר קיצוני: מכון המחקר המדברי (Desert Research Institute) ואוניברסיטת נבדה רינו בארצות הברית, מעודדים את הציבור לצלם אפר שריפות יער כחלק מיוזמת מדע אזרחי בשם #Ashfall. המיזם עושה שימוש בתצלומים של אפר שריפות יער כדי ללמוד על מזג אוויר קיצוני שנוצר על ידי שריפות יער. התמונות מהציבור מאפשרות לחוקרים להתאים את צורת האפר וגודלו למדידות מכ”ם של ענני עשן משריפות יער, אשר מספקות תובנות חשובות לפיתוח מודלים של איך נוצרים מערבולות טורנדו שנוצרות על ידי אש (“סופות טורנדו של אש”). המדווחים מתבקשים לכלול בתמונה חפץ כלשהו לצורך התייחסות לגודל (כמו מטבע או סרגל) ואז למלא טופס דיווח או לפרסם את התמונה בטוויטר עם התג #Ashfall.

ניטור התאוששות מגוון ביולוגי לאחר שריפה:  לאחר שריפות הענק של אוסטרליה במהלך 2019-2020 בהן נשרפו למעלה מעשרים וארבעה מיליון דונם ברחבי אוסטרליה, היה ברור כי יש חשיבות מדעית להבנת האופן שבו הסביבה מתאוששת משריפות יער חסרות תקדים כאלו. לשם כך נפתח מיזם מדע אזרחי באפליקציית iNaturalist שבו התבקשו המנטרים לתעד את התאוששות המגוון הביולוגי בעקבות השריפות. היה ברור ששריפות היער שרפו שטח כה גדול שבלתי אפשרי לסרוק אותו כראוי ללא סיוע מהציבור. המיזם נפתח ב 31.1.2020 ביוזמת צוות ממרכז למדעי המערכת האקולוגית ב-UNSW, על מנת להגדיל את הידע על האופן שבו הסביבה מגיבה לאירועים הרסניים. הוא מספק מידע חשוב על האופן שבו חלק מהאזורים מתאוששים טוב יותר מאחרים ועוקב אחר הקצב שבו מינים מסוימים של בעלי חיים וצמחים מתאוששים וחוזרים. 

היעדים העיקריים של המיזם הם להבין אילו מיני צמחים נובטים וגדלים שתילים, לחשב מתי וכיצד בעלי חיים חוזרים לאזורים שנשרפו ולהדגיש אילו מינים מתקשים להתאושש וייתכן שיצטרכו עזרה. נכון לתחילת 2025, הפרויקט כלל מעל 23,500 תצפיות של יותר מ-3700 מינים שדווחו על ידי כמעט 500 מדענים אזרחיים.

צוות הפרויקט השווה נתוני לוויין מ-Digital Earth Australia Hotspots (חלק ממערכת ניטור שריפות יער לאומית העוקבת אחר עוצמת שריפות יער) עם תצפיות השטח של הפרויקט. התוצאות מצאו כי נתוני מדע אזרחי שנאספו על עוצמת השריפה תואמים במדויק את נתוני הלוויין. מקור. 

בחינת ההשפעה של שריפת ענק על איכות המים: במשך 70 ימים באוגוסט 2021 התחוללה שריפת ענק בשם קלדור באזור אלדורדו קליפורניה, שכילתה כ 800 קמ”ר של חורש וגרמה לפינוי של יותר מ-50,000 תושבי דרום אגם טאהו וקהילות שכנות. סופות החורף שלאחר השריפה עלולות לגרום לאירועי סחף גדולים וזרמי בוץ שידחפו חלקיקי משקע ואפר במורד הגבעה ולתוך הנחלים והנהרות המתנקזים לאגם טאהו. נגר עילי זה מכניס חומרים מזינים שיכולים לעודד צמיחת אצות ולהחמיר את עכירות המים.
כדי לבחון את השפעת השריפה על איכות המים, כבר באוקטובר 2021 החלו מתנדבי מדע אזרחי  מהליגת להצלת אגם טאהו, לנטר את איכות המים. המתנדבים אספו נתונים כמותיים ואיכותיים כל חודש, מאוקטובר 2021 עד מאי 2022 ב-10 אתרים לאורך נהרות ונחלים במעלה הזרם ובמורד הזרם מאזורי השריפה. האתרים נבחרו על סמך קרבה לאזורי שריפה ודגימות אוטומטיות קיימות וכן במעלה הזרם ובמורד הזרם של פרויקטי שיקום קיימים. הפרמטרים שנמדדו היו עכירות, חנקן, זרחן  וכן הערכה חזותית (למשל  זרימת מים בתוך הנחל, נוכחות של מזהמים אפשריים, רוחב מלא של הגדה, עומק, אחוז צמחיית גדות הנחל ועוד). איסוף נתונים זה השלים את הניטור המקצועי של איכות המים וזרימת הנחלים בתוכנית הניטור הבין-סוכנותית של אגם טאהו (LTIMP), המשתמשת במכשירי דגימה אוטומטיים ומדדי זרימה של נחלים במיקומים קבועים סביב אגן טאהו.  

אתרי הניטור תיעדו עלייה משמעותית בעכירות, ובחנקן באוקטובר 2021. הערכים שהתקבלו בניטור היו גבוהים בהרבה מהטווח התקין עבור אזור זה, מה שמעיד על כך ששריפת קלדור השפיעה על איכות המים באזורים הסמוכים לשריפות בעוצמה גבוהה. השפעות אלו היו קצרות מועד ולאחר אוקטובר רוב האתרים חזרו לרמות נורמליות של עכירות וחנקן. ערכי זרחן היו שונים והיתה עלייה בלתי צפויה באתרים רבים במהלך פברואר, מה שמעלה את הצורך במחקר נוסף כדי להבין את ההשפעות של שריפת קלדור.

הממצאים סייעו למומחים לזהות תחומים בעלי עדיפות לשיקום בתוך ובסמוך לאזורי השריפה כדי לקבוע סדר עדיפויות ולהבטיח מימון לפרויקטי שיקום.  

קבלת החלטות לתעדוף אזורים לשיקום לאחר שריפה: שטחי הבר של סנטה ברברה וונטורה נפגעו קשות בשנת 2017 בשריפות. הגן הבוטני של סנטה ברברה ומרכז לשמירת הסביבה שם, השתמשו במיזם מדע אזרחי על מנת להעריך מודל לקביעת שיקום לשטחים שנפגעו משריפות ולקבוע סדר עדיפויות לפעולות ניהול.  לאחר שריפה יש לגבש החלטות לגבי שטחים מועדפים לשיקום מתוך מספר מקומות מועמדים. לשם כך החוקרים ביקשו את עזרת הציבור בתיעוד הטבע לאחר השריפות, בעיקר בדגש של מינים פולשים, סחף ונזקי שבילים. כ- 100 מתנדבים העלו תצפיות במיזם שנפתח ב iNaturalist ונאספו בו מעל 5000 תצפיות. תצפיות אלו שולבו עם נתוני GIS ושימשו במערכת מודלים להחלטות רב-קריטריוניות, הידועה בשם הערכה סביבתית (EEMS), כדי לזהות אזורים בסיכון לסחף, אזורים בהם מתפשטים מינים פולשים ואזורים הזקוקים לשיקום. הדיווחים סייעו לחוקרים בתהליך קבלת ההחלטות. 

בחינת תמותה עירונית בעקבות שריפות באמצעות ניטור איכות אוויר: מחקר ערך שימוש בנתוני איכות אוויר שהתקבלו ע”י משתתפי מדע אזרחי, על מנת לבחון השפעת זיהום אוויר קיצוני כתוצאה משריפות היער שהתרחשו בקליפורניה בשנת 2020 ושהשפיעו משמעותית על העיר סן פרנסיסקו. המשתתפים דיווחו על רמות זיהום האוויר וההשפעות הבריאותיות שחוו. הם השתמשו בכלים טכנולוגיים, כולל אפליקציות לנייד, כדי לאסוף נתונים בזמן אמת על איכות האוויר.
לפי הערכת החוקרים במהלך שריפות היער, איכות אוויר ירודה הייתה אחראית לעלייה של בין 2 ל-4% מהתמותה הבסיסית באותה עיר במהלך תקופת המחקר (19 באוגוסט 2020 עד 30 בספטמבר 2020).  המדע האזרחי סיפק נתונים מקומיים ומדויקים יותר על איכות האוויר, מה שסייע בהבנת הקשרים בין זיהום האוויר לתמותה ולבעיות בריאותיות אחרות.

מודעות לסיכוני בריאות כתוצאה משריפות: Smoke Sense הוא מיזם מדע אזרחי חברתי, שפותח על ידי חוקרי הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית (EPA) במטרה להגביר את המודעות הציבורית והמעורבות הקשורים לסיכוני בריאות מעשן שריפות יער. מטרת המחקר היא להבין את המידה שבה חשיפה לעשן שריפות יער משפיעה על הבריאות והפרודוקטיביות, לגלות אילו צעדים אנשים מוכנים לנקוט כדי להפחית את חשיפתם, ולפתח אסטרטגיות תקשורת בנושאי סיכוני בריאות המשפרות את בריאות הציבור כאשר יש עשן שריפות יער.  במסגרת המיזם פותחה מפה דינמית המציגה מוקדי שריפות ואת איכות האוויר שם לפי אינדקס ומציגה את ההשלכות הבריאותיות הצפויות מחשיפה לזיהום אוויר כתוצאה מהשריפות. המשתתפים מתבקשים לענות על סדרת שאלות בנושא חשיפה לעשן ומצב בריאותי שיסייעו לחוקרים במיזם. 

ניטור השפעות שינוי אקלים על מגוון ביולוגי

לשינוי האקלים השפעות מגוונות על המגוון הביולוגי. ניתן לראות שינויים בתפוצת מינים (כאשר מינים רבים נודדים לאזורים קרים יותר או לגבהים גבוהים יותר, בעקבות העלייה בטמפרטורות) ; שינויים בעיתוי אירועים ביולוגיים (למשל פריחה, נדידה והתרבות משתנים בתגובה לשינויים בטמפרטורה ובמשקעים); עלייה בתדירות ובחומרת אירועי קיצון ( שריפות, בצורות ושיטפונות פוגעים בבתי הגידול ומובילים להכחדת מינים) ; התפשטות של מינים פולשים (מינים פולשים מצליחים להתבסס באזורים חדשים, תוך שהם מתחרים עם מינים מקומיים ומפחיתים את המגוון הביולוגי).
ניטור השפעות שינוי האקלים על המגוון הביולוגי יסייע בהבנה מעמיקה של השינויים על מינים שונים, על בתי הגידול שלהם ועל האינטראקציות ביניהם; יסייע לזהות מינים בסכנת הכחדה עקב שינוי האקלים ולנקוט בצעדים להגנתם;  הנתונים שנאספים בניטור ישמשו כבסיס לפיתוח תוכניות שימור יעילות, המותאמות לתנאים המשתנים; הניטור יאפשר להעריך את יעילותן של פעולות שימור שננקטו, ולכוונן אותן בהתאם.

בנוסף, על ידי ניטור מתמשך, ניתן לחזות את ההשפעות העתידיות של שינוי האקלים על המגוון הביולוגי ולהיערך בהתאם וכמובן המידע עשוי לסייע למקבלי החלטות לפתח מדיניות שמירה על הטבע שתתאים לתנאי האקלים המשתנים.

ניטור פנולוגי – מיזם BudBurst בהפעלת הגן הבוטני בשיקגו בודק כבר מ-2007 שינויים במחזור הפנולוגי (מעגל החיים) של צמחים, ונאספו בו מעל 75,000 תצפיות. המתנדבים אוספים תצפיות על צמחים מעשרה מינים נבחרים ומתעדים את השינויים שחלים במהלך העונה, למשל מועדי פתיחת הניצנים ולבלוב העלים, פיזור הזרעים ונשירת עלי הסתיו. מתוך התצפיות נמצא שבעקבות שינוי האקלים חלק מהצמחים מלבלבים, פורחים או נותנים פירות מוקדם או מאוחר מהעונה הרגילה. מצאו למשל ש-7 מתוך 15 מיני צמחים פורחים מוקדם בהשוואה לתצפיות של בוטנאים שהתקיימו במשך יותר מ-50 שנים (קישור בתגובות).

פרויקט דומה המכוון בין היתר גם לתלמידים ונוער שעוקב אחר שינוי האקלים הוא פרויקט GLOBE של NASA. בין עשרות הפרוטוקולים של מדע אזרחי בפרויקט יש גם כזה המתמקד בשינויים הפנולוגיים של הצמחים. התוכנית פועלת בבתי ספר בישראל בעידוד משרד החינוך.

ניטור גחליליות – מיזם Firefly Atlas שואף לענות על השאלה האם גחליליות נעלמות מלילות הקיץ ומזמין מתנדבים מרחבי ארצות הברית וקנדה להקדיש לפחות 10 דקות בשבוע לצפייה בפעילותן של גחליליות בחצר האחורית שלהם או במקומות עשבוניים אחרים או לדווח תצפית בודדת. תצפיות (או היעדר תצפיות) מדווחות למסד נתונים מקוון, יחד עם תנאי מזג אוויר בסיסיים. עם הזמן, חוקרים מקווים שהנתונים שנאספו עשויים לסייע בהדגשת המידה שבה שינויי האקלים פגעו בגחליליות, בין אם באמצעות אובדן בית גידול או הופעת שיא מוקדמת יותר. גם בישראל מתקיים מיזם מדע אזרחי העוסק בחקר הגחליליות על מנת לבחון את הגורמים השונים המשפיעים על תפוצתם. 

ניטור פרפרי הדנאית המלכותית -פרפרי המונרך הם פרפרים גדולים יחסית, בצבעי כתום ושחור, המוכרים בשמם העברי “דָנאית מלכותית”. פרפרים אלו נודדים מדי שנה מרחק של כ- 4,800 קילומטר, מארה”ב, מקנדה ואלסקה, למקומות קבועים במרכז מקסיקו. הסיבה לנדידה היא הקור הרב בצפון אמריקה והאקלים המתאים השורר באזורי הכינוס בחורף. Monarch Watch הוא מיזם מדע אזרחי של אוניברסיטת קנזס שמכוון לחקור את הירידה של מספר פרפרי המונרך בעשור האחרון. על ידי מעקב אחר ספירת פרפרי מונרך בוגרים ותזמון נדידתם צפונה-דרומה, מתנדבים מסייעים לחוקרים לחזות טוב יותר את נדידת הסתיו ואת גודל אוכלוסיית החורף – שני מאפיינים המושפעים על ידי מזג האוויר והאקלים. המתנדבים מדווחים באפליקציה ייעודית כל תצפית בפרפר במשך ימי הנדידה כולל העדר תצפית (0) ומספר הבוגרים שנצפו בגינה או בתעופה. 

ניטור מושבות פינגווינים מהבית – המיזם Penguin Watch מזמין מתנדבים לנטר מהבית שתי מושבות של פינגווינים באיסלה דה לוס אסטדוס, בקצה הדרומי של ארגנטינה, ובמפרץ פרנקלין ובמפרץ סן חואן דה סלבמנטו. מאז שנת 2013 מופעלות שם מצלמות מעקב אחר פינגוויני רוק-הופר הדרומיים אשר מסווגים כ”פגיעים” ברשימה האדומה של האיגוד הבינלאומי לשימור הטבע. מטרת המיזם לחקור את התנהגויות הרבייה שלהם בהקשר של שינויי האקלים כדי לפעול לשימורם. המתנדבים מתבקשים לספור בתמונות שמתקבלות ממצלמות המעקב מספר של פינגווינים בוגרים, אפרוחים וביצים כדי להבין מתי הם נמצאים במושבה, כמה מהם יש וכמה הם מצליחים לגדל את האפרוחים שלהם. כמו כן מתבקשים לסייע בזיהוי פרטים אחרים (כגון עופות טורפים) כדי ללמוד עוד על התנהגותם ועל האינטראקציה שלהם עם הפינגווינים, וזאת מכיוון שהמושבות הנחקרות נמצאות כבר בירידה ובסיכון גבוה יותר לטריפה.

המיזם מתבצע על גבי פלטפורמת Zooniverse שמאפשרת להשתתף במיזמי מדע אזרחי מהבית, כמו למשל בניתוח נתונים כמו סיווג בעלי חיים, גילוי כוכבי לכת חוץ-שמשיים ושעתוק מסמכים היסטוריים. 

ניטור נתוני קרקע

הקרקע היא משאב חיוני התומך בחיים על כדור הארץ על ידי מתן תשתית לחקלאות, יערות ומערכות אקולוגיות טבעיות אחרות. הקרקע מכילה כמות עצומה של פחמן, יותר מכל הצמחייה והאטמוספירה יחד. כאשר הקרקע בריאה, היא סופגת פחמן דו-חמצני מהאטמוספירה ומאטה את קצב ההתחממות הגלובלית. לעומת זאת, קרקע פגועה משחררת פחמן חזרה לאטמוספירה ומחמירה את בעיית שינוי האקלים.
שחיקת קרקע וסחף קרקע הן בעיה גוברת ברחבי העולם. שינויים בתנאי האקלים, כמו עליית טמפרטורות, שינויים בכמות המשקעים ותדירות אירועי קיצון, משפיעים על מבנה הקרקע, על התהליכים הביולוגיים המתרחשים בה ועל יכולת הקרקע לספק שירותים אקולוגיים חיוניים כמו סינון מים, שמירה על מגוון ביולוגי וייצור מזון. ניטור נתוני הקרקע  חיוני לחקלאות ויש להבין כיצד השינויים משפיעים על הפריון החקלאי. באמצעות הניטור ניתן לזהות גם  שינויים סביבתיים אחרים, כמו זיהום קרקע או מים, ולנקוט בצעדים מתקנים לפני שהנזק הופך נרחב.

אימות נתונים מחיישני קרקע מול נתוני לווין: מיזם Grow  הוא  מיזם שפעל במימון  Horizon 2020 בין השנים 2017-2019 בקרב 24 קהילות ב-13 מדינות אירופאיות בנושא בריאות הקרקע ואקלים וממשיך לפעול באופן חלקי (8 קהילות ממשיכות). 20,500 אנשים השתתפו באופן פעיל במדע אזרחי או באיסוף נתונים.
במסגרת המיזם נעשה שימוש ב 6,502 חיישני קרקע קרקעיים  בעלות נמוכה שסיפקו מערכת נתונים של 516 מיליון שורות על נתוני קרקע. הנתונים נועדו לאמת נתוני לוויין Sentinel-1 כדי לשפר את דיוק החיזויים של אירועים קיצוניים, כגון שיטפונות, בצורות ושריפות יער.
במקביל נאסף מידע על גידול וקרקע.  המיזם סייע לאלפי אנשים ללמוד על שיטות גידול מזון חדשניות ולבחון אותן. חקלאים באיים הקנריים הפחיתו את השימוש במים להשקיה ב-30%.  בזכות המיזם פותחו  נהלים חדשים ברי קיימא יותר שאימצו מגדלים. 

מעבדת קרקעות חיות: יוזמת מדע אזרחי המתבצעת בשיתוף פעולה עם תושבים משכונות מוחלשות בפריז שבצרפת. מטרתה להעריך את מצב הקרקעות העירוניות – במיוחד באזורים שהוסרו מהם חומרים מלאכותיים (אזורים שהיו תעשייתיים בעבר), אדמות בור תעשייתיות ואזורים חקלאיים עירוניים – תוך חקירת ההיסטוריה והמצב הנוכחי שלהם. הפרויקט שואף להדגיש את שירותי המערכות האקולוגיות של קרקעות חיות ואת תפקידן לשיפור עמידות האקלים בעיר. המטרה לבחון את שיקום בריאות הקרקע ושיפור שירותי המערכות האקולוגיות, כולל אגירת פחמן, ויסות אקלים וניהול מים.

בשכונות אלו נערכים ניסויים בחקלאות עירונית לצד פעולות לשימור גנים היסטוריים. למרות שהתושבים משתמשים באזורים אלה, לעתים קרובות יש להם מעט או אין להם ידע על הטבע וההיסטוריה של הקרקע שמתחתיהם. במהלך 2024, נערכנו מפגשי סדנאות מדע אזרחי באתרים אלו, בהם  הוזמנו תושבים מקומיים, בהנחיית צוות אדריכלים ומעצבים, לחקור את השימושים הקודמים של הקרקע ולהעריך את מצב הקרקע הנוכחי. השתתפו כ-50 איש, רובם היו נשים מהשכונה. תוצאות המחקר הוצגו בתערוכה ובה נערך פורום לדיון במצב הקרקעות העירוניות ולחקר פעולות שקהילות מקומיות יכולות לנקוט באמצעות הידע המדעי החדש שרכשו. 

סקר קרקעות לבחינת השפעות אקלים על הקרקע: המיזם  MO DIRT: Missourians Doing Impact Research Together הוא מיזם שנועד ללמוד ולנבא את השפעת שינויי האקלים על הפריון החקלאי ובתי גידול הטבעיים במיזורי שבארצות הברית, וכיצד קהילות צפויות להיות מושפעות ולהגיב לאתגרים של אקלים משתנה.  המיזם נוסד ב 2014 ביוזמת אוניברסיטת מיזורי-קולומביה עם שותפים נוספים במימון הקרן הלאומית למדעים במיזורי.  בין מטרות המיזם: לחנך אזרחים על מדע הקרקע, אינטראקציות קרקע-אקלים וקשרי קרקע-צמח; ליצור מודעות ציבורית לאיומים על הקרקע ולעודד פעולות שימור ; להכשיר אזרחים באיסוף נתונים, ניתוחם ודיווחם של תכונות הקרקע; לבצע סקרי קרקע עם דגש מיוחד על נשימת קרקע ופחמן בקרקע; לתרום נתונים למדענים העוסקים במחקר בתחום. 

המיזם מיועד לתלמידי תיכון, בעלי קרקעות, חקלאים, מועדוני מדע וכלל האזרחים שמתנדבים לבצע סקרים לבחינת בריאות הקרקע, במטרה לסייע למדענים להבין את האינטראקציות בין קרקע לאקלים. המתנדבים מבצעים את הסקרים באתרי מחקר שמייצגים מערכת טבעית (ערבה, יער, יער) או מערכת אנתרופוגנית (מרעה, שדות גידול, שדות בעלי חיים), לפי בחירתם. האתרים נמצאים במעקב חודשי בין החודשים פברואר לנובמבר למשך שנה לפחות. המיזם  מספק הכשרה, מדריך וערכת ציוד לביצוע סקרי בריאות הקרקע.  המדדים הנבדקים הם:

• מדדים פיזיים: המאפיינים הפיזיים של הקרקע, כגון מרקם, מבנה, נקבוביות וצפיפות. מדדים אלה יכולים להשפיע על תנועת האוויר והמים בקרקע, כמו גם על יכולת השורשים לגדול דרכה.
• מדדים כימיים: הרכב החומרים המזינים בקרקע, רמת החומציות (pH) ותכולת החומר האורגני. חומרים מזינים חשובים לצמחים לגדילה, ו-pH משפיע על זמינותם של חומרים מזינים אלה. חומר אורגני חשוב לשמירה על תכולת המים בקרקע, סיפוק חומרים מזינים ופעילות ביולוגית.
• מדדים ביולוגים: כמותם ופעילותם של אורגניזמים בקרקע, כגון תולעים, פטריות וחיידקים. פעילות ביולוגית חשובה לפירוק חומר אורגני, סיפוק חומרים מזינים לצמחים ויצירת מבנה קרקע.

המיזם התקיים עד שנת 2020 והשתתפו כ-450 משתתפים בעיקרם תלמידי תיכון (39%), תלמידי חטיבות ביניים (11%), חובבי טבע (35%) ונוספים. הם הגישו מעל 850 דיווחים שעלו למאגר מידע משותף  שנועד לשמש מחנכים למטרות הוראה, בעלי קרקעות להחלטות ממשקיות לניהול הקרקע שלהם ומדענים כדי להבין טוב יותר את מצב בריאות הקרקעות ביחס לדפוסי מזג אוויר המשתנים המובילים לשינויי אקלים.

ניתן לקרוא על מגוון מיזמי מדע אזרחי נוספים המנטרים קרקעות בהקשרים שונים במאמר: 

Pino, V., McBratney, A., O’Brien, E., Singh, K., & Pozza, L. (2022). Citizen science & soil connectivity: Where are we?. Soil Security, 9, 100073.‏ https://doi.org/10.1016/j.soisec.2022.100073  

ניטור מזג אוויר 

מיזמי מדע אזרחי למעקב אחר מזג אוויר הם כלים רבי ערך להבנת שינוי האקלים, להגברת המודעות הציבורית ולסיוע בקבלת החלטות מושכלות.
מעקב אחר מזג אוויר מאפשר זיהוי מגמות ארוכות טווח כגון עלייה בטמפרטורה, שינויים בכמות המשקעים ותדירות אירועי מזג אוויר קיצוניים. מידע זה חיוני להבנת השפעות שינוי האקלים על הסביבה המקומית והעולמית. נתוני מזג אוויר שנאספו על ידי מדענים אזרחים יכולים לסייע למקבלי החלטות לתכנן אסטרטגיות התאמה לשינוי האקלים. לדוגמה, נתונים על שינויים במשקעים יכולים לסייע בתכנון מערכות ניהול מים יעילות יותר.

רשתות מזג אוויר רשמיות מספקות נתונים חשובים, אך הן לעתים קרובות מכסות רק אזורים מסוימים. מיזמי מדע אזרחי יכולים לספק נתונים משלימים מאזורים כפריים או מוגבלים גיאוגרפית, ובכך לשפר את ההבנה של שינוי האקלים ברמה המקומית. יתרה על כן, מעורבות במעקב אחר מזג אוויר יכולה להעלות את המודעות הציבורית לשינוי האקלים והשפעותיו, לתרום להבנת המדע העומד מאחורי שינוי האקלים ולפתח מיומנויות חשיבה ביקורתית.

בניטור מזג אוויר ניתן למדוד מספר פרמטרים כגון הטמפרטורה המרבית והמינימלית היומית, כמות המשקעים (גשם, שלג), הלחות היחסית, עוצמת קרינת השמש, מהירות וכיוון הרוח ועוד.

ניטור  משקעים גשם, שלג וברד  – בארה”ב וקנדה פועלת רשת של תצפיות קהילתיות ואיסוף נתוני משקעים  CoCoRaHS –  (Community Collaborative Rain, Hail and Snow Network  שבה מתבקשים תושבים לרשום ולדווח על הצטברויות יומיות של גשם, שלג וברד בחצר האחורית שלהם, כפי שנקלטו ע”י מדי גשם פשוטים ולוחות לבחינת עוצמת הברד (בתמונות). הדיווח באמצעות אתר או אפליקצייה ייעודית. באופן זה המתנדבים מסייעים במילוי “חורים” ברשת הרשמית של נתוני המשקעים. מטרת המיזם, שתחילתו כבר ב1988 באוניברסיטת קולרדו, שעם הזמן, התצפיות המקומיות ישמשו כרשומה של האקלים המקומי ומטאורולוגים ישתמשו בנתונים אלה כדי לסייע בהכנסת אירועי משקעים קיצוניים להקשר היסטורי ולזהות דפוסי משקעים ובעצם לעקוב אחר תופעות שינוי האקלים. במיזם משתתפים מתנדבים מעל 50 מדינות וניתן לראות את הדיווחים שלהם במפה שבאתר.

ניטור עומק השלג – מיזם (CSO (Community Snow Observations הוא חלק ממיזמי המדע האזרחי של NASA, הקורא למטיילי ההרים ולציבור החי באזורים מושלגים לדווח על עומק השלג ברחבי העולם. מטרת המיזם לשפר את ההבנה  של השתנות עומק השלג באזורים הרריים. המדידות “על הקרקע” מסייעות בפענוח מדידות שלג לווייניות ואוויריות שנאספו על ידי נאס”א וסוכנויות אחרות. כמו כן נתוני השלג מסייעים בשיפור מודלים של נגר עילי – חיזוי והבנת השונות בנגר עילי חשובים בשל השפעותיהם על סכנת מפולות שלג, משאבי מים, אקולוגיה, תיירות והשפעות של שינוי האקלים.

נכון לתחילת 2025 כ-3500 מתנדבים דיווחו כ-30,000 תצפיות באמצעות מספר אפליקציות שעובדו למאגר נתונים המאפשר גם לבחון מודלים של תפוצת השלגים כולל עומק השלג. 

זיהוי והתרעה על מזג אוויר קשה: על פי רוב, סופות רעמים, טורנדו וברקים גורמים למאות פציעות ומקרי מוות ולנזק של מיליארדי דולרים לרכוש ולגידולים. כדי לקבל מידע קריטי על מזג אוויר, שירות מזג האוויר הלאומי של ארצות הברית (NWS) הקים את המיזם SKYWARN  בשיתוף עם ארגונים שותפים. במיזם מתנדבים 350-400 אלף צופי מזג אוויר קשה אשר מדווחים בזמן אמת על מזג אוויר קשה ובפרט על סופות רעמים מקומיות קשות לשירות מזג האוויר הלאומי. בשנה ממוצעת, ארצות הברית חווה יותר מ-10,000 סופות רעמים קשות, 5,000 שיטפונות ויותר מ-1,000 טורנדו.

מאז שהתוכנית החלה בשנות ה-70 של המאה הקודמת, המידע שסיפקו  המתנדבים בשילוב עם טכנולוגיית מכ”ם, לוויינים משופרים ונתונים אחרים, אפשר ל-NWS להוציא התראות בזמן אמת ומדויקות יותר, ובסופו של דבר לסייע בהצלת חיים ורכוש. המתנדבים הם אנשי משטרה וכיבוי אש, עובדי סוכניות ממשלתיות, עובדי שירותי ציבור ואזרחים פרטיים כמו עובדי בתי חולים, בתי ספר, כנסיות ובתי אבות או שיש להם אחריות להגנה על אחרים.  המשתתפים נדרשים לעבור הכשרה קצרה (כשעתיים) ללא תשלום הכוללת הסבר על התפתחות סופות רעמים, מבנה הסערה, זיהוי מאפיינים פוטנציאליים של מזג אוויר קשה, איזה מידע נדרש לדיווח וכיצד לדווח וכמובן הנחיות בטיחות בסיסית במזג אוויר קשה.  

ב 2006 הוקם ארגון ללא כוונות רווח שאגד רשת של צופי ורודפי סערות בשם Spotter Network  אשר פועל לספק נתוני מיקום מדויקים של המתנדבים לצורך תיאום ודיווח נתונים מטאורולוגים. הארגון אוחד תוך זמן קצר עם  המיזם של שירות מזג האוויר הלאומי.

דיגיטציה של נתוני מזג אוויר היסטוריים – מיזם Weather Rescue At Sea מזמין ציבור לסייע בדיגיטציה של נתוני מזג אוויר מתחילת התקופה התעשייתית. ימאים בימי עבר תיעדו את נתוני מזג האוויר ביומני האוניות שלהם והם מכילים תצפיות מזג אוויר מפורטות יומיות בים מכל רחבי העולם, אך מעט מאוד מיומנים אלה תורגמו לפורמט דיגיטלי עבור מדענים בני זמננו לניתוח והבנה.  נתונים יקרי ערך ממאות אלפי מסעות כאלה יכולים לשמש ליידע ולהערכת השינויים שהתרחשו במשך עשרות שנים רבות. הציבור מוזמן לסייע בהצלת הנתונים על ידי שעתוק תצפיות הכתובות בכתב יד לפורמט דיגיטלי קריא על ידי מחשב, ובך להגדיל משמעותית את מאגר הידע הזה.  המיזם הנמצא בפלטפורמת zooniverse מאפשר לשחזר חלק מתצפיות אלה ולהפוך אותן לשימושיות, תוך התמקדות באוניות הנוסעות באוקיינוס ​​האטלנטי, ההודי והשקט בשנות ה-60 וה-70 של המאה ה-19.

מיזם דומה התבצע בשנת 2014 על ידי תאגיד השידור האוסטרלי ואוניברסיטת דרום קווינסלנד כחלק משבוע המדע הלאומי. מיזם  Weather Detective (בלש מזג האוויר)  גייס מעל 11,000 מתנדבים לדיגיטציה של תצפיות מיומני אוניות שנאספו על ידי המטאורולוג של קווינסלנד. יותר מ-500,000 תצפיות תורגמו מיומני אוניות מלחמה וסחר שחצו את האוקיינוס ​​שמסביב לאזור האוסטרלי המיידי, כמו גם את האוקיינוסים האטלנטי, ההודי והשקט הרחבים יותר בין השנים 1882-1903. התצפיות שחולצו בפרויקט הזה הוזנו למסדי נתונים אקלימיים בינלאומיים הן ומשפרות את נתוני האקלים ההיסטוריים הגלובליים ותורמות למערך הניתוח מחדש של המאה ה-20.

ניטור בסביבות ימיות 

האוקיינוסים מכסים את מרבית כדור הארץ, אך ישנן מעט תחנות ניטור רשמיות. מדע אזרחי מאפשר איסוף נתונים ממקומות מרוחקים וממגוון בתי גידול ימיים, ולקבל תמונה מקיפה יותר של השינויים המתרחשים. כך ניתן לקבל  נתונים ארוכי טווח שיכולים לשמש לחקר השפעות שינוי האקלים על מערכות אקולוגיות ימיות, או

לזהות שינויים מהירים (כמו פריחות אצות רעילות או התפרצויות של מינים פולשים), בזכות דיווחים  של  אזרחים על אירועים אלה בזמן אמת, מה שמאפשר למדענים להגיב במהירות ולנקוט בצעדים מתאימים.

מעורבות הציבור בניטור הסביבה הימית מעלה את המודעות לבעיות הקשורות לשינוי האקלים ומעודדת פעולה, כמו גם עשויה לחזק את הקשר בין הקהילות המקומיות לסביבתן הימית.

מתנדבים יכולים לעקוב אחר נושאים מגוונים כמו בריאות שוניות האלמוגים, הלבנת אלמוגים, והופעת מינים פולשים; מעקב אחר אוכלוסיות של יונקים ימיים, עופות ים ודגים או לאסוף נתונים על טמפרטורת המים, מליחות, חומציות ורמות חמצן.

SCORE  (Smart Control of the Climate Resilience in European Coastal Cities) הוא מיזם של האיחוד האירופי שמפתח ומבצע מגוון פעילויות של מדע אזרחי כדי לחבר קהילות מקומיות בפעילויות משותפות חדשניות של התרעה וניטור לשיפור החוסן מפני אירועי מזג אוויר קיצוני ובפרט בהקשר החופי. זהו מיזם של ארבע שנים מ 2021-2025 בעלות של 10 מליון יורו הכולל 28 שותפים ב-12 מדינות. 

SCORE מציע שימוש בחיישנים בעלות נמוכה ומינוף מדע אזרחי ליצירת רשת המשלימה את מהלכי הניטור הרשמיים ובתוך כך  להעלות את המודעות והחוסן מפני אירועי מזג אוויר קיצוניים. היוזמה מציעה לבעלי עניין להתקין, להפעיל ולתחזק חיישנים כדי לטפל בצרכים המקומיים. באתר של היוזמה ניתן לראות קטלוג של חיישנים בעלות נמוכה  המאפשר סינון וחיפוש חיישנים כדי להתאים לדרישות ספציפיות כגון מדידות, עלויות ונגישות. בתמונה קטלוג החיישנים (מקור)

בחינת היערכות לשינוי האקלים נעשית באמצעות רשת של עשר ערים אירופאיות שהן מעבדות עירוניות חופיות חיות.  בערים אלו, סליגו (אירלנד), דבלין (אירלנד), אוירה (פורטוגל), ברצלונה (ספרד), וילנובה אי לה גלטרו (ספרד), בנידורם (ספרד), חבל הבסקים (ספרד), גדנסק (פולין), פיראן (סלובניה), סמסון (טורקיה), מאסה (איטליה), אזרחים, מדענים, מקבלי החלטות ובעלי עניין אחרים יטמיעו מערכות התרעה מוקדמת עירוניות חופיות ראשוניות המבוססות על החיישנים. המעבדות ילמדו זו מזו  ותיווצר מעורבות, העצמה ולמידה לאורך כל התהליך. באתר ניתן לראות את הפרויקטים הקיימים בכל מעבדה חיה – מטרות, סיכונים מרכזיים כולל מפת סיכונים, תהליך העבודה והשותפים המקומיים, החישנים בהם נעשה שימוש ותוצאותיהם. 

ל-SCORE יש גם מספר פרויקטי מדע אזרחי מתמשכים:

ניטור שחיקת חופים בעזרת חלוקי אבן חכמים – מיזם מדע אזרחי  זה מיועד לנטר שחיקת חופים באמצעות טכנולוגיית “חלוקי אבן חכמים” (smart-pebbles).  למעשה מדובר בטכנולוגיה זולה ואמינה הכוללת חיישנים המותקנים בתוך חלוקי אבן. את חלוקי הנחל אוספים מהחוף הנבדק, קודחים ומכניסים לתוכם חיישן פשוט עם אנטנה וזיכרון פנימי שיאפשר לאתר אותם בקלות (תמונה עליונה),  סורקים את החלוקים בטכנולוגית תלת מימד (תמונה תחתונה מימין) ואחר כך  מפזרים על החוף. לאחר פרק זמן אוספים אותם  (תמונה תחתונה משמאל) כדי לעקוב אחר תנועות החלוקים ושינויים בצורתם. המיזם מאפשר ללמוד את המורפולוגיה של החוף ואת אופן שחיקתו. את החלוקים המסומנים ניתן  לזהות בטווח של 40 ס”מ בחלקים התת-ימיים והיבשתיים של החוף  באמצעות אותות רדיו בתדר נמוך (125 kHz).

במיזם זה,  למשל באזור דון לאוגהיר בדבלין, השתלבו תלמידי חטיבת ביניים. ב-27 בספטמבר 2023, התלמידים הכינו את “חלוקי האבן החכמים” שלהם ופיזרו אותם  על חוף קילני. הם סרקו בתלת-ממד כל חלוק, כדי לעקוב אחר שינויים בחלוק לאורך זמן. בחלק מהחופים התלמידים צבעו את החלוקים כדי להקל על זיהויים כאשר הם ממוקמים על החוף. חלוקי האבן החכמים הונחו בנקודות קבועות בחלק הצפוני של חוף קילני (על החוף, על קו המים ובמים ליד החוף).
לאחר 4 שעות הצליחו לאתר אותם בהצלחה וכ-50% מהם זוהו. לאחר 24 שעות התלמידים חזרו בסיוע מתנדבים מהקהילה והפעם הצליחו לאתר רק 15% מכלל החלוקים שהונחו. כתוצאה מכך, הם יכלו לראות עד כמה החלוקים זזו עם הגאות בזמן כה קצר.  התלמידים ימשיכו לעקוב אחר מצב החוף ולאתר את החלוקים באמצעות קוראים (דומים לגלאי מתכות).  לסרטון על המיזם. 

ניטור מפלס המים ושינויי גאות ושפל באמצעות חיישנים – חיישנים זולים יחסית משמשים לניטור רציף של מפלס המים ושל הגאות והשפל ומשלימים את מדדי הגאות הקיימים. בהשוואה למדידה קונבנציונלית של  גאות ושפל שיכולה לעלות עד כמה אלפי יורו, חיישני מפלס מים זולים (בתמונה) זוהו בספרות המדעית כבעלי ביצועים דומים למדידה הקונבנציונלית. חיישנים אלו משמשים במסגרת פרויקט SCORE – מספר חיישנים כאלו הותקנו לאורך קו החוף של מפרץ דונגל ודבלין כדי לתעד ברציפות נתוני מפלס מים. מדענים אזרחיים יכולים להוריד נתונים בקלות בטווח של 30 מטרים מהמכשיר באמצעות בלוטות’ ישירות לאפליקציה למחשבים ניידים ולטלפונים ניידים. 

ניטור השתנות קו החוף – CoastSnap הוא מיזם מדע אזרחי בינלאומי המזמין מתנדבים להעלות תמונות של חופים כדי להבין כיצד משתנים קו החופים לאורך זמן – בין אם זה עקב עליית פני הים, סערות קיצוניות או גורמים אחרים. המידע עשוי לשמש קהילות חופיות ולשפר את אופן הניהול של קו החוף וכן מדענים על מנת לחזות שינויים עתידיים.
CoastSnap   מסתמך על תמונות חוזרות באותו מיקום כדי לעקוב אחר השינויים שחלים על החוף לאורך זמן, באמצעות טכניקה מיוחדת הידועה בשם פוטוגרמטריה. CoastSnap הוקמה בשנת 2017 כפרויקט פיילוט שכלל שתי תחנות שהותקנו בחופים הצפוניים של סידני (אוסטרליה). מטרת פרויקט הפיילוט הייתה לפתח אלגוריתמים למיפוי שינויי קו החוף מתמונות קהילתיות. בכל תחנה הוקמו “עריסות” לטלפונים, כלומר מתקנים שבהם המתנדבים יכולים להעמיד את הטלפונים הפרטיים שלהם, לצלם ולשלוח תמונה ממיקום קבוע וכך להפוך את הטלפונים לכלי ניטור חופים מדויקים. עם הזמן, יתקבל תיעוד מדויק של אופן שחיקת החופים וההתאוששות שלהם בתנאים המשתנים, מה שהופך את מיפוי קו החוף הקהילתי של CoastSnap לדומה בדיוק לסקרים מקצועיים המשתמשים בציוד GPS יקר. 

נכון לתחילת 2025  במיזם  יש 32 תחנות צילום קבועות ב-13 מדינות שונות. בין היתר, במסגרת פרויקט SCORE המיזם פועל גם בחופי אירלנד, שם משווים את השינויים בקו החוף למיפוי מדויק שנעשה באמצעות רחפנים שמצלמים תמונות אוויריות המשמשות ליצירת העתק דיגיטלי של קו החוף, שהוא חיוני לניטור וניתוח דפוסי שחיקה ושינויים בקו החוף. הרחפנים המאפשרים בדיקת מיקום מתקדמת Real-Time Kinematic) RTK), המספקת דיוק ברמת הסנטימטר בלכידת תמונות אוויר עם ייחוס גאוגרפי.   בתחילה, המצלמה הסטנדרטית של הרחפן מצלמת תמונות ברזולוציה גבוהה כדי לספק סקירה כללית של קו החוף. לניתוח מעמיק יותר, מחוברות מצלמות מולטי-ספקטרליות כמו Mapir Survey3 או Micasense RedEdge-MX. זהו פרויקט חסכוני ולכך יתרון משמעותי.

מאמר המתאר את תוצאות המחקר:

Harley, M.D., Kinsela, M.A., Sanchez-Garcia, E. and Vos, K. (2019) Shoreline change mapping using crowd-sourced smartphone images, Coastal Engineering, Vol. 150, 175-189, https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2019.04.003 

ניטור בריאות שונית האלמוגים – רשת “עיני השונית” Eyes of the Reef Network)  EOR) היא רשת דיווח קהילתית בהוואי לניטור מחלות אלמוגים והלבנת אלמוגים; מינים פולשים ימיים; כוכבי ים טורפי אלמוגים ומחלות דגים. זוהי מערכת דיווח המאפשרת לכל חברי הקהילה ולכל משתמשי האוקיינוס ​​לתרום להגנה ארוכת טווח על שוניות האלמוגים המקומיות שלהם.

זיהום, שינויי אקלים, שימושי קרקע לקויים ופעילויות פנאי יוצרים בשוניות אלמוגים תנאים סביבתיים המעודדים מחלות אלמוגים והלבנת אלמוגים, תומכים בהתפשטות של מינים פולשים ומאיימים על בריאות השונית. ללא תצפיות ראשוניות על ידי “העיניים” המקומיות על שוניות האלמוגים, אירועים כאלה עשויים לעבור ללא השגחה עד שיהיה מאוחר מדי. EOR מציעה הכשרות חינם כדי לתת לחברי קהילה, משתמשי שונית, תיירים, דייגים, מפעילים מסחריים, מדענים ומנהלי שוניות – את הכישורים לזהות ולדווח על איומים על שוניות הוואי. הדיווח נעשה ע”י מילוי סדרה של טפסים בהתאם לנושאי הדיווח. 

שימור סיפורים ומורשת מקומית

Caomhnú הגברת קולות כפריים בנושא שינוי אקלים באמצעות סיפור סיפורים – “קאוונאו” (Caomhnú) פירושו “שימור” באירית. מיזם מדע אזרחי זה פועל לשימור סיפורים על שינויים סביבתיים ופעולות אקלימיות, לשם העצמת קהילות כפריות איריות לאור אובדן המגוון הביולוגי ושינוי האקלים שמשפיעים קשות על הקהילות הכפריות של אירלנד. 

המיזם משלב את המסורת האירית של סיפור סיפורים עם פעולה אקלימית מקומית. סיפור סיפורים מסייע להדגיש מסרים באופן מקובל מבחינה תרבותית כדי להעלות את המודעות ולשנות התנהגות, גם בהקשר של פעולות אקלימיות.

הפרויקט, שבסיסו באוניברסיטת גאלווי, הוקם בזכות מפגשים בהם משתתפים כפריים הביעו חששות לגבי הדרה מדיונים אקלימיים, למרות שהם חיים באזורים שכבר מתמודדים עם אתגרים משמעותיים הקשורים לאקלים. החוקרים החליטו לפתח פלטפורמה להגברת קולות כפריים ולשתף את תובנותיהם ורעיונותיהם לפעולה אקלימית. 

במהלך 2024, 35 משתתפים שיתפו את סיפוריהם במקומות שונים באזורים כפריים ברחבי אירלנד, לעתים קרובות בשילוב עם מופע האלתור בנושא שינוי אקלים “בנינו את העיר הזו על סלע ופחם”, ובאמצעות פלטפורמות מקוונות. נאספו דוגמאות רבות לפעולות ברמה המקומית, האזורית והלאומית – שרבות מהן מייצגות את מדיניות האקלים.

הסיפורים הדגישו בעיקר חוסן אישי וקהילתי, והדגימו כיצד תושבים כפריים באירלנד כבר מתמודדים עם השפעות שינוי האקלים. תיאורים אלה הדגישו את הצורך של חוקרים להקדיש זמן להאזין באמת למשתתפים בעלי שפע של ידע וניסיון חי בהתמודדות עם מציאות מקומית. נוצרה מפה דיגיטלית ששיתפה את סיפורי המשתתפים ופותח סרטון להפצת תובנות ונושאים מרכזיים. משאבים אלה שואפים לשמור על המומנטום של הפרויקט ולעורר מעורבות רחבה יותר בחוסן האקלימי של קהילות כפריות.

מיזמי מדע אזרחי חינוכיים בתחום שינוי אקלים

לשילוב מדע אזרחי בנושאי שינוי האקלים בחינוך יש מספר יתרונות ברורים: מדע אזרחי מאפשר לתלמידים לקחת חלק פעיל באיסוף מידע, ניתוח נתונים ופתרון בעיות הקשורות לשינוי האקלים. מעורבות זו מגבירה את המודעות וההבנה שלהם לנושא, מעניקה לתלמידים ידע ומיומנויות חדשות, מפתחת חשיבה ביקורתית ויכולת לפתור בעיות. ההשתתפות במיזמים מעודדת אחריות אישית וקהילתית, היא יכולה להעצים את התלמידים, לתת להם כלים לפעול לשינוי חיובי בקהילות שלהם ולהוביל לשינוי התנהגות אישי וקהילתי, כגון צמצום צריכה, מעבר לאנרגיה מתחדשת, ועוד.

לאחרונה התפרסמו מספר מחקרים הבוחנים את תרומת ההשתתפות של תלמידים במיזמי מדע אזרחי לחינוך בנושא שינוי אקלים. כך למשל, 126 תלמידי כיתה ד’  מחמישה בתי ספר יסודיים בפורטוגל מאזורים הסמוכים לים השתתפו במיזם מדע אזרחי שנועד לחקור את השפעת שינויי האקלים על התפוצה של מינים בסביבות חופיות סלעיות. מטרת הפעילות הייתה להביא לשיפור ההבנה המדעית של התלמידים בנושא שינויי אקלים, לפתח מיומנויות מדעיות, כגון תצפית, איסוף נתונים, ניתוח מידע ועבודת צוות, לסייע ביצירת מאגר נתונים מדעי על תפוצת מינים, אשר יכול לתרום למחקר אקדמי ולהביא להעלאת המודעות לשימור הסביבה הימית.
המיזם כלל פעילויות חינוכיות וחקרניות, בהן: היכרות עם שינויי אקלים והשלכותיהם; חקר מידע על שינויי אקלים באינטרנט ובעיתונים; למידה על השפעת שינויי האקלים על מגוון ביולוגי ימי; זיהוי מיני חוף סלעיים בעזרת מודלים ריאליסטיים, תמונות, מדריכים ומשחקים; למידת אופן השימוש באפליקציית iNaturalist לצילום והעלאת תצפיות;סיורי שטח לחופי פורטוגל, בהם התלמידים חיפשו ותיעדו מינים, תוך שימוש בטאבלטים לתיעוד התצפיות באפליקציה; ניתוח הנתונים שנאספו על ידי תלמידים מכיתות אחרות ושיחה עם חוקר שקיבל משוב על הנתונים ; הצגת הממצאים בפני קהילת בית הספר.

התלמידים זיהו 22 מינים שונים והעלו 304 תצפיות לפלטפורמת iNaturalist. מתוכן, 79.3% היו תקפות, ו-82.3% מהזיהויים היו נכונים. חוקרים ואנשי iNaturalist העריכו את תרומת התלמידים, במיוחד בהעלאת המודעות ובהגדלת מאגרי המידע המדעיים, אם זאת החוקרים הדגישו כי יש צורך לוודא כי המידע הנאסף על ידי התלמידים אמין לשימוש מדעי.

תוצאות המחקר אודות תרומת ההשתתפות המיזם לחינוך בנושא שינוי אקלים  העלה שיפור משמעותי בידע המדעי: ציוני התלמידים במבחני הידע לפני ואחרי המיזם עלו משמעותית, להשתתפות הייתה תרומה לפיתוח מיומנויות מדעיות: התלמידים שיפרו את יכולתם לבצע תצפיות מדעיות, לאסוף נתונים ולזהות מינים. המיזם הוכיח כי שילוב תלמידים צעירים בפרויקטים של מדע אזרחי יכול לשפר את הידע המדעי שלהם, לפתח אצלם כישורי מחקר, ולתרום למחקר שינויי אקלים בפועל.

למידע נוסף: 

Neves, A. T., Boaventura, D., & Galvão, C. (2024). Contributions from citizen science to climate change education: monitoring species distribution on rocky shores involving elementary students. International Journal of Science Education, Part B, 1-14.‏ https://doi.org/10.1080/21548455.2024.2322417

חלק מהפרויקטים שהוצגו לעיל הם פרויקטים המשלבים פעילות חינוכית עם תלמידים כמו:

מיזם  ISeeChange פועל לאיסוף נתוני אקלים וליצירת מעורבות קהילתית על ידי שיתוף תצפיות בזמן אמת (למשל על הצפות ברחובות, גלי חום, שינויים במערכות אקולוגיות מקומיות, תופעות מזג אוויר חריגות)  הכוללות תיאורים, תמונות, נתוני מיקום ולעיתים גם מדידות נוספות. המיזם מתאים גם למורים שיכולים לשלב את בתוכנית הלימודים שלהם, והתלמידים יכולים להשתמש בה כדי לתעד את מזג האוויר, האקלים והסביבה שלהם, ובכך להשתתף במדע אזרחי.  ISeeChange ממירה את התצפיות לתובנות שימושיות באמצעות בינה מלאכותית ונתוני חיישנים. תובנות אלו מסייעות לערים, למהנדסים ולגופי תשתיות לתעדף השקעות ולתכנן פתרונות  מותאמים לקהילות.

מיזם CleanAir@School – מזמין תלמידים לבדוק את איכות האוויר סביב בתי ספר ברחבי אירופה, במטרה להבין טוב יותר את חשיפתם של ילדים למזהם האוויר דו תחמוצת החנקן (NO₂), בסביבת בתי הספר. תלמידים שהשתתפו במיזם, למדו על זיהום אוויר והשפעותיו על הבריאות, וראו כיצד תחבורה קרקעית משפיעה על איכות האוויר. 

מיזם  Fietsbarometer (“מד האופניים”) בפלנדריה (צפון בלגיה) נעזר בבני נוער לערוך מיפוי דיגיטלי למסלולי נסיעה היומיומיים מביתם לבית הספר, להעריך אותם  ולדווח בפלטפורמה שפותחה במיוחד, זאת על מנת לעודד הגעה בטוחה לבית הספר ברכיבת אופניים לשם צמצום פליטות גזי חממה. 

מיזם  ‘מעורב ירושלמי בסביבה’ מתמקד בניטור מספר משתנים מרכזיים בהתמודדות עם שינוי האקלים בירושלים (אירועים אקלימיים קיצוניים, במיוחד גלי חום, נוחות אדם, בצורות וגשם כבד) באמצעות חיישנים חכמים ניידים המנטרים פרמטרים כגון: טמפרטורה, לחות, קרינה סולרית וזיהום אוויר. הנתונים שנאספים על ידי תלמידים מחטיבות ביניים יסייעו לעיריית ירושלים למפות את  איי החום העירוני ואת כיסוי הצל במיוחד לאורך המסלולים שבהם תלמידים הולכים לבית הספר וממנו. 

מיזם GLOBE Observer: Trees  עוסק בתצפית על עצים כדי להבין שינויים בביומסה והשפעות על מחזור הפחמן. המיזם הוא חלק מתוכנית הGLOBE של מרכז החלל NASA, אשר מקיימת מספר מיזמי מדע אזרחי שפתוחים לתלמידים מכל רחבי העולם.  התלמידים מסייעים למדידת גובה העץ על מנת להשלים נתונים למערכות מחקר באמצעות לוויינים אשר בוחנות כיצד פחמן נע דרך מערכות אקולוגיות.  פרוטוקול אחר של התוכנית  GLOBE מתמקד בתיעוד שינויים פנולוגיים של צמחים. התוכנית פועלת בבתי ספר בישראל בעידוד משרד החינוך. המיזם מקודם גם בקרב אוכלוסיות ילידות וכאלו הנפגעות יותר משינוי אקלים כמו באלסקה, בעיקר בגלל ההשפעות הגלויות של ההתחממות הגלובלית על האזור הארקטי. אוניברסיטת אלסקה פיירבנקס הכשירה מורים כפריים ועירוניים בשימוש ב-GLOBE . איסוף ידע ילידי עם GLOBE בכיתות הפך לנוהג למופת להוראה ועשיית מדע באזורים הכפריים של אלסקה. המודל עודד מורים ותלמידים המשתמשים ב-GLOBE לעבוד עם זקנים, ועזר לתלמידים להכיר בחשיבות הידע האקולוגי המסורתי במחקרי שינויי אקלים. 

מיזם SeasonWatch, הוא מיזם הודי לניטור פנולוגי של עצים למעקב אחר שינוי האקלים. אלפי תלמידי בית ספר מ-2,500 בתי ספר תרמו מליוני תצפיות שערכו על עצים שבחרו מדי שבוע והעלו את המידע לאתר האינטרנט של הפרויקט או לאפליקציה הניידת.  

המיזם  MO DIRT: Missourians Doing Impact Research Together   הזמין משתתפים, ביניהם תלמידים לסקר קרקעות לבחינת השפעות אקלים על הקרקע. המיזם נועד ללמוד ולנבא את השפעת שינויי האקלים על הפריון החקלאי ובתי גידול הטבעיים במיזורי שבארצות הברית, וכיצד קהילות צפויות להיות מושפעות ולהגיב לאתגרים של אקלים משתנה.  המיזם התקיים עד שנת 2020 והשתתפו בו כ-450 משתתפים בעיקרם תלמידי תיכון (39%) ותלמידי חטיבות ביניים (11%) לצד חובבי טבע (35%) ונוספים. 

 המיזם smart-pebbles  מיועד לניטור שחיקת חופים באמצעות טכנולוגיית “חלוקי אבן חכמים” שבהם מוטמנים חיישנים שמאפשרים  לאתר אותם בקלות כחלק ממחקר העוקב אחר תנועות החלוקים ושינויים בצורתם. במיזם זה,  השתלבו תלמידי חטיבת ביניים מדבלין שהכינו את “חלוקי האבן החכמים” שלהם, סרקו אותם בתלת מימד, צבעו אותם, פיזרו אותם  על חוף הים ואחר כך גם אספו אותם. 

דוגמאות נוספות:

ניטור מזג אוויר באפריקה בבתי ספר – מיזם  TAHMO (TRANS-AFRICAN HYDRO-METEOROLOGICAL OBSERVATORY) במתבצע רחבי יבשת אפריקה, במסגרתו מותקנות תחנות חישה קרקעיות המיועדות במיוחד למדידת גשם, טמפרטורה ונתונים קריטיים נוספים באמצעות חיישנים עמידים ואמינים. הנתונים נרשמים כל חמש דקות ונשלחים בזמן כמעט-אמת דרך רשת סלולרית לשרת, שם הם עוברים בקרת איכות לפני שהם זמינים להורדה בפורטל הנתונים המקוון. רוב התחנות מותקנות בבתי ספר, כך שהתלמידים והמורים יכולים לגשת לתחנות מזג האוויר ולנתונים שנאספו ולהשתמש בהם בשיעורים שלהם. בנוסף, אחת ממטרות הפרויקט היא לקשר בין בתי ספר באפריקה לבין בתי ספר שותפים באירופה ובארצות הברית, כדי לעודד שיתופי פעולה חינוכיים בינלאומיים. לטובת המורים פותחה רשימת מערכי שיעור, כדי לסייע למורים להשתמש בנתונים שנאספו במסגרת השיעורים שלהם.