Informacje o wojnie w Ukrainie można czerpać z... powietrza

Dr inż. Beata Wieczorek z Wydziału Geoinżynierii UWM jest geoinformatykiem. Studiowała geodezję w czasach, w których geodeci informacji o Ziemi zaczęli szukać w… kosmosie, a dokładniej w danych satelitarnych wysyłanych do stacji odbiorczych w niezmierzonych ilościach.

Już nie trzeba organizować wypraw, żeby dowiedzieć się więcej o Amazonii albo Grenlandii. Ale dane, chociaż jest ich mnóstwo i są bezpłatne, nie są dostępne od ręki. Trzeba po nie sięgnąć. Żeby to jednak uczynić, trzeba wiedzieć jak. To w praktyce oznacza, że potrzebny jest program, który z rzeki danych wysortuje te potrzebne. Beatę Wieczorek dostępność danych urzekła jeszcze na studiach. Zrozumiała, że może mieć informacje na każdy temat. Żeby nie być skazaną na czyjąś łaskę lub niełaskę, koszty, albo tracić czas na oczekiwanie, zapisała się na studia informatyczne. Skończyła je i ma teraz w kieszeni dwa dyplomy – geodety i informatyka. Z nimi poczuła się naprawdę wolna.

— Piszę skrypt i zbiory danych się przede mną otwierają. Sięgam, po co chcę. To fascynujące uczucie — zapewnia.

Po napaści Rosji na Ukrainę pod wpływem doniesień medialnych o walkach i pożarach zaczęła się zastanawiać, jaki wpływ na jakość powietrza ma wojna i czy ktoś to bada. Przygotowała sobie odpowiedni program, a ten z morza danych satelitarnych zaczął jej wyławiać informacje o zawartości w powietrzu dwutlenku azotu (NO2), dwutlenku siarki (SO2), tlenku węgla (czad, CO).

Satelita Sentinel-5P wystrzelony na orbitę ziemską w 2017 r. od swego uruchomienia 13 października 2017 r. wysyłała nieustannie obserwacje. Ponieważ w ciągu każdej doby pojawia się nad danym miejscem około trzy razy, to każdej doby dla tego miejsca może mieć trzy pomiary. Ten nieustanny monitoring ma kolosalne znaczenie. Na dodatek te dane są przechowywane na serwerach Europejskiej Agencji Kosmicznej od momentu rejestracji. Przed dr Wieczorek otworzył się istny sezam informacji.

— Jeśli wiemy, że za 37 proc. emisji NO2 odpowiada transport, 19 proc. – rolnictwo, a 15 proc. – przemysł (jak podaje Europejska Agencja Środowiska EEA), to możemy śledzić na przykład ruchy wojsk. Z obserwacji danych satelitarnych wyraźnie widać znaczący wzrost emisji NO2 na północy Ukrainy, na Białorusi czy w przygranicznych rosyjskich miastach. W 2022 r. zaobserwować można również anormalne zmiany stężenia gazu w węzłach komunikacyjnych, których przyczyną był ruch wojsk Po 24 lutego 2022 r. znacząco zmalała na przykład emisja NO2 nad Kijowem i innymi dużymi ukraińskimi miastami znajdującymi się na linii frontu. Istotnie za to wzrosła po zachodniej stronie Ukrainy, a już w rejonie przejść granicznych, w tym szczególnie z Polską, zwiększyła się wiele razy. Zwiększenie zawartości NO2 widać także na wschodzie Ukrainy w rejonie Doniecka. Za to także odpowiadają ruchy wojsk. Z tego monitoringu widzimy, że w miastach ruch samochodów zamarł, ale przeniósł się na drogi ucieczki. Znalazłam na to kolejne potwierdzenie. Głównym źródłem zanieczyszczenia powietrza przez CO jest ogrzewanie. Ma ono aż 46-procentowy udział w ogólnej emisji tego gazu. Po wybuchu wojny stężenie CO w miastach spadło — tłumaczy dr Wieczorek. I dopowiada, że stało się tak z powodu opuszczenia miast przez wielu ludzi.

Wzrost stężenia CO odnotowano jednak na wschodzie Ukrainy. Przyczyną tego są walki i spowodowane nimi wybuchy i pożary budynków oraz lasów.

Jednym z głównych źródeł zanieczyszczenia powietrza przez SO2 jest transport morski.

— Po wybuchu wojny na Ukrainie widać wyraźnie wzrost stężenie SO2 na całym polskim wybrzeżu. Sądzę, że było to spowodowane tym, iż Polska zaczęła masowo sprowadzać z zagranicy gaz i ropę tankowcami, chcąc się uniezależnić od Rosji — dodaje dr Wieczorek.

Do tej pory ESA wysłała w kosmos pięć misji satelitarnych Sentinel, w każdej jest po 1-3 satelitów. Z obserwacji danych np. satelity Sentinel-2 można badać m.in. zmiany zagospodarowania terenu z dokładnością od 10 m do 20 m i częstotliwością przy bezchmurnym niebie raz na dobę. Z zasobów ESA można korzystać dowolnie. Trzeba je tylko sobie wysortować. Dr Wieczorek wybrała akurat dane o zanieczyszczeniu powietrza. Jest jednak przekonana, że analitycy wojskowi śledzący wojnę w Ukrainie także przeczesują różne zbiory danych satelitarnych dla swych potrzeb. Co z tej wielkiej rzeki danych wybierają, jakie wnioski z nich wyciągają i jak je wykorzystują – to już ich wojskowa tajemnica.

Źródło: UWM
Autor: Lech Kryszałowicz