Un nuovo metodo che combina l'intelligenza artificiale con le tecnologie satellitari di telerilevamento ha prodotto la copertura più dettagliata dell'inquinamento atmosferico in Gran Bretagna fino ad oggi.

Evidenziato da una nuova ricerca condotta dalla London School of Hygiene &Tropical Medicine (LSHTM) e pubblicata su Telerilevamento , la metodologia fornisce stime accurate delle concentrazioni di inquinamento atmosferico in tutta la Gran Bretagna. Il modello offre un livello impressionante di dettagli, con misurazioni fornite a livello giornaliero e in una griglia di 1x1 km in tutta la Gran Bretagna.

I risultati indicano che il sud-est dell'Inghilterra è la regione più inquinata, e identificano i punti caldi nelle aree urbane e industriali. incoraggiante, i risultati mostrano anche un calo complessivo dell'inquinamento atmosferico in Gran Bretagna nell'ultimo decennio.

I ricercatori affermano che questo nuovo approccio potrebbe rivoluzionare la valutazione dell'esposizione all'inquinamento atmosferico e la nostra comprensione dei relativi rischi per la salute, collegando mappe di esposizione a livello nazionale e banche dati sanitarie.

Attualmente, gli scienziati si affidano a monitor a terra per misurare l'inquinamento atmosferico, però, questi sono scarsamente localizzati, prevalentemente concentrata nelle aree urbane, e non sempre effettuano misurazioni in modo continuo. Ciò significa che non esistono registri sull'inquinamento atmosferico a livello nazionale sufficientemente precisi da essere utilizzati nelle analisi epidemiologiche per valutare i rischi per la salute.

In questo studio, i ricercatori hanno applicato una metodologia innovativa che utilizza l'intelligenza artificiale e dati satellitari per stimare l'esposizione umana giornaliera alle particelle fini dell'inquinamento atmosferico dal 2008 al 2018.

Il team ha combinato le letture dei monitor a terra esistenti con i dati degli strumenti satellitari di osservazione della terra, che fornisce informazioni sui modelli meteorologici, aerosol sospesi nell'atmosfera, uso del suolo e copertura vegetale. Hanno anche incorporato dati da altre fonti, compresa la densità di popolazione, densità stradale e ubicazione degli aeroporti.

Utilizzando sofisticati algoritmi di apprendimento automatico, hanno combinato i set di dati per produrre stime della concentrazione a livello del suolo di particolato fine (di dimensioni inferiori a 2,5 micron, PM2.5), uno dei più pericolosi inquinanti atmosferici. Hanno diviso la Gran Bretagna in celle di griglia e hanno derivato serie giornaliere di inquinamento nel periodo 2008-18.

Dott.ssa Rochelle Schneider, primo autore che ha condotto l'analisi, ha dichiarato:"Questa ricerca utilizza il potere dell'intelligenza artificiale per far progredire la modellazione ambientale e affrontare le sfide della salute pubblica. Questo impressionante set di dati sull'inquinamento atmosferico rappresenta i record di PM2,5 per 4, 018 giorni in un dominio spaziale di 234, 429 celle della griglia. Ciò fornisce un notevole totale di 950 milioni di punti dati che quantificano in modo completo il livello di inquinamento atmosferico in tutta la Gran Bretagna in un periodo di undici anni".

I risultati dello studio sono stati validati in modo incrociato confrontando le stime prodotte dal modello con misurazioni effettuate da particolari monitor a terra, e si è scoperto che erano strettamente allineati.

Il team ora intende combinare i dati con le cartelle cliniche locali. Queste informazioni collegate verranno utilizzate in analisi epidemiologiche all'avanguardia per rivelare un quadro altamente granulare dell'associazione tra inquinamento atmosferico e risultati sanitari in tutta la Gran Bretagna.

Professor Antonio Gasparrini, Professore di Biostatistica ed Epidemiologia presso LSHTM e autore senior dello studio, ha dichiarato:"Questo studio dimostra come le tecniche all'avanguardia basate sull'intelligenza artificiale e le tecnologie satellitari possano avvantaggiare la ricerca sulla salute pubblica. L'output rivela i modelli mutevoli dell'inquinamento atmosferico in Gran Bretagna e nel tempo con dettagli straordinari. Ora speriamo di utilizzare queste informazioni per capire meglio come l'inquinamento sta influenzando la salute della nazione, quindi possiamo adottare misure per ridurre al minimo il rischio. La grande quantità di dati prodotti fornirà uno strumento vitale per i ricercatori della sanità pubblica che studiano gli effetti dell'inquinamento atmosferico".

L'Organizzazione Mondiale della Sanità stima che ci siano sette milioni di morti all'anno nel mondo a causa dell'inquinamento atmosferico, che causa malattie polmonari, cancro ai polmoni, malattie cardiache e ictus.

Dott. Vincent-Henri Peuch, Direttore del servizio di monitoraggio dell'atmosfera di Copernicus (CAMS) presso il Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine (ECMWF), ha dichiarato:"Questo metodo innovativo ha combinato i punti di forza di diverse fonti di dati per fornire stime accurate e complete dell'esposizione all'inquinamento atmosferico, compresi i sensori a terra, dati satellitari, e rianalisi dei modelli sviluppati da ECMWF come parte del programma Copernicus dell'UE. Il Dr. Schneider e i suoi coautori dimostrano in modo convincente le sue prestazioni sulla Gran Bretagna, aprendo la strada a molti studi futuri sugli effetti sulla salute dell'inquinamento atmosferico".

Dott. Pierre-Philippe Mathieu, Responsabile dell'ufficio Explore di Phi-lab presso l'Agenzia spaziale europea (ESA), ha dichiarato:"È emozionante vedere i dati dei satelliti di osservazione della Terra utilizzati nella ricerca sulla salute pubblica per far progredire la nostra comprensione dell'intricata relazione tra salute e qualità dell'aria, migliorare la vita in Gran Bretagna, Europa e nel resto del mondo".

Lo studio è limitato dal fatto che il metodo non è stato in grado di recuperare in modo affidabile i livelli di inquinamento atmosferico di anni prima del 2008, dato il numero limitato di monitor PM2.5 disponibili. Inoltre, le prestazioni del modello possono essere inferiori in aree remote caratterizzate da una copertura limitata della rete di monitoraggio a terra. Il team di LSHTM prevede di estendere questo modello e ricostruire i dati ad alta risoluzione di altri inquinanti atmosferici.