Ympäristötietoa tarvitaan yhteiskunnan eri prosesseissa monilla eri tasoilla. Tietoa tarvitaan päätöksenteossa sellaisissa toiminnoissa, jotka ovat riippuvaisia ympäristöstä tai vaikuttavat ympäristöön, kuten esimerkiksi liikenteessä, logistiikassa, energiantuotannossa, onnettomuuksien hallinnassa tai ihmisten jokapäiväisissä askareissa.
Tieto on oleellista myös ympäristöongelmien ratkaisemisessa. Ihmiskunnan toiminta on vaikuttanut ilmastoon ja aiheuttanut yhä pahenevia ympäristöongelmia. Taloustieteissä käytetään termiä ulkoisvaikutus, joka tarkoittaa kolmanteen osapuoleen kohdistuvaa vaikutusta kahden toimijan taloudellisesta toiminnasta. Ympäristöhaitat ovat negatiivisten ulkoisvaikutusten perinteisin esimerkki. Haitat eivät kohdistu vain kolmansiin osapuoliin, vaan kaikkiin toimijoihin. Ympäristövaikutuksia ei oteta riittävästi huomioon, koska talousmekanismit eivät hinnoittele niitä oikein. Hinnoittelua ei voida tehdä, koska vaikutusten takaisinkytkentöjen monimutkaisuus ja aikaviipeet ylittävät toimijoiden ymmärryskyvyn. Ympäristövaikutuksista ei ole tarpeeksi tietoa, tieto ei ole levinnyt riittävän laajalle tai tieto ei ole oikeaan aikaan käytettävissä, jotta se vaikuttaisi riittävästi globaaleihin talousmekanismeihin. Ympäristöongelmien ratkaisemiseen tarvitaan parempaa tiedonkäsittelyä.
Ympäristötietoa yhä enemmän
Ympäristöstä kerätään yhä enemmän tietoa ja ihmiskunnan toiminnan vaikutuksista ymmärretään yhä enemmän. Mittaustietoa tuotetaan julkisesti ja yksityisesti erilaisilla sensoriverkoilla ja kaukokartoituslaitteilla, ja tavalliset ihmisetkin toimivat antureina tekemällä mobiililaitteillaan havaintoja ympäristöstä. Mittaustietoa jalostetaan ennusteiksi ja analyyseiksi laskennallisilla algoritmeilla ja malleilla, ja asiantuntijat jalostavat tietoa yhä paremmaksi tietämykseksi.
Ympäristötiedon määrä kasvaa samalla eksponentiaalisella käyrällä kuin kaiken muunkin tuotetun tiedon määrä, ja tämän tiedon eksponentiaalisen kasvun mahdollistaa eksponentiaalisesti kehittyvä teknologia. Verkkoon kytkettyjen laitteiden ja antureiden määrä kasvaa samalla kun tiedonkäsittelyn mahdollistava teknologia kehittyy. Tänä vuonna tuli kuluneeksi 50 vuotta siitä, kun herra Moore havaitsi transistorien määrän kaksinkertaistuvan mikropiireissä kahden vuoden välein (en.wikipedia.org/wiki/Moore%27s_law). Tämä havainto on yleistetty koskemaan laskentatehon, tiedonsiirto- ja tiedontallennuskapasiteetin eksponentiaalista kasvua, eikä kasvun loppua ole näkyvissä.
Ongelmana tiedon hajautuminen
Miksi ympäristö vielä yllättää yhä uudestaan ja uudestaan teknologian ja tiedon ympäröimät ihmiset ja miksi tietoa ei ole tarpeeksi saatavilla ympäristöystävällisemmän toiminnan tukena? Ympäristötietoa on yhä enemmän, mutta se hajautuu erilaisten järjestelmien uumeniin. Kaikkeen tietoon ei pääse käsiksi tai eri puolilla tuotettu tieto ei ole riittävän yhteismitallista, jotta sitä voitaisiin käyttää yhdessä muun tiedon kanssa arkisessa päätöksenteossa, globaalissa kaupankäynnissä tai ympäristötutkimuksessa. Eri antureilla ja laskentamalleilla on erilainen mittaustarkkuus ja aikaresoluutio ja erilaisia tietoformaatteja on lukuisia. Lisäksi eri organisaatioilla ja toimialoilla on erilaiset menetelmät ja perinteet tiedon semantiikan kuvaamiseen. Järjestelmiä rakennetaan eri lähtökohdista erilaisin tavoittein ottamatta huomioon tarvetta tiedon jakamiseen muiden järjestelmien kanssa ja lopputuloksena syntyy paljon tietoa, mutta myös paljon hyödyntämätöntä potentiaalia. Tiedon käyttäjän pitää tietää, mistä tieto löytyy, hänen tulee mukautua erilaisiin tietoformaatteihin ja semantiikkoihin, ja hänen pitää mahdollisesti neuvotella tiedon käyttöehdoista.
Ympäristötiedon käsittelyyn liittyy haasteita. Eri lähteistä kerätty tieto tulee yhdistää, hallita sekä jalostaa ja välittää päätöksenteon tueksi eri tilanteisiin oikea-aikaisesti, ja tehdä tämä globaalisti. Kun nämä haasteet ratkotaan, eri puolilla tuotettu tieto päästöistä, ympäristön tilasta ja eri toimijoiden ympäristövaikutuksista on markkinoiden käytettävissä, ja ympäristöystävällisemmät tuotantomuodot saavat edun.
Ympäristötiedon käsittelyn haasteet: tiedon yhdistäminen eri lähteistä, tiedonhallinta ja tiedon jalostaminen eri käyttötarkoituksiin päätöksenteon tueksi.
Ratkaisuja ympäristötiedo nkäsittelynhaasteisiin
Tiedon yhdistämiseen ja hallintaan on kehitteillä erilaisia ratkaisuja. Kansainväliset järjestöt, kuten OGC (opengeospatial.org), kehittävät yhteisiä tapoja tiedon löytämiseen ja välittämiseen, Group on Earth Observations rakentaa alustaa (geowebportal.org) globaalin ympäristömonitorointitiedon hallitsemiseksi, ja poliittiset toimijat määrittävät sääntöjä tiedon avaamiseen ja jakamiseen, kuten esimerkiksi EU:n Inspiredirektiivi (nspire.ec.europa.eu/). Tiedon avoimuus lisääntyy kaikilla toimialoilla, kun avoimuuden nähdään tuovan hyötyjä yhteiskunnan toiminnassa, ja erityisesti julkisesti tuotettu tieto halutaan saada kaikkien ulottuville.
Standardointi, säädökset ja tiedon avoimuus ovat erinomaisia kehityssuuntia, mutta ne eivät ole riittäviä tiedon koko potentiaalin hyödyntämiseen. Kaikki tiedontuottajat eivät halua mukautua standardeihin, joiden oppiminen ja ylläpito vaativat resursseja, eivätkä kaikki näe tarpeelliseksi tehdä tuottamastaan tiedosta käyttökelpoista oman käyttötarkoituksen ulkopuolella. Säädökset pakottavat tiedon avaamiseen standardilla tavalla, mutta aidon avaamisen motivaation puuttuessa vaatimukset toteutetaan vain minimaalisesti. Tiedon hyödyntäjien on vieläkin liian kallista ottaa tietoa laajasti käyttöön omassa toiminnassa. Vaikka tieto olisi maksutta saatavilla, se ei ole ilmaista – käyttö edellyttää tiedon löytämistä, ymmärtämistä ja integroimista omiin prosesseihin. Maksutta saatavilla olevan tiedon hyödyntämisessä on myös riskinsä, sillä jos tiedosta ei saa korvausta, motivaatio tiedon ylläpitoon ja jakamiseen voi kadota.
Uusia ratkaisuja tarvitaan
Click innovation OY:n (ent. Cleen OY) alaisessa MMEA-tutkimusohjelmassa (Measurement, Monitoring and Environmental Assessment, www.mmea.fi) on tutkittu menetelmiä ympäristötiedon yhdistämiseen ja hyödynnettävyyteen. Ohjelmassa rakennettiin ohjelmistoa reaaliaikaisten tietovirtojen yhdistämiseen ja tietojen välittämiseen sovelluksille, ja sitä sovellettiin muun muassa reaaliaikaisten siitepölykarttojen, sääantureiden mittausten, sääennusteiden, rakennusten energiakulumittausten ja sisäilman laadun mittausten välittämiseen. Yksinkertaisimmillaan tieto vain ohjataan oikeaan paikkaan oikeaan aikaan, mutta se voidaan myös tallentaa myöhempää käyttöä varten, muuntaa toiseen muotoon, tai prosessointi voi sisältää monimutkaisempaa laskentaa. Esimerkiksi tiedon laatu tai oikeellisuus voidaan tarkistaa, tiedon pohjalta voidaan tunnistaa mielenkiintoisia ilmiöitä tai poikkeamia ympäristössä ja ulkoisia järjestelmiä voidaan kutsua ennalta määriteltyjen sääntöjen pohjalta.
MMEA:ssa pohdittiin myös tiedon operoinnin merkitystä ympäristötiedon jakamisessa tulevaisuudessa. Jotta ympäristötieto saataisiin hyötykäyttöön, markkinoille tarvitaan uusia mekanismeja, jotka valjastavat markkinavoimat määrittämään tiedolle sopivan hinnan, jonka tiedonkäyttäjät olisivat valmiita maksamaan saamansa hyödyn ansiosta, ja jolla tiedonhaltijat motivoituisivat tuomaan tietonsa laajempaan käyttöön. Markkinoille syntyisi uusia toimijoita, ns. dataoperaattoreita, joiden motiivi olisi etsiä tiedolle uusia käyttöjä ja auttaa löytämään piilossa oleva tiedon arvo. Kehitys kohti toimivampia ympäristötiedon markkinoita ja tiedon avautumista saattaakin kulkea juuri dataoperaattoreiden kehittymisen kautta. Jo nyt on syntynyt dataoperoinnin kaltaista yritystoimintaa yhdistämään hajallaan olevaa tietoa. Tietoa toiminnassaan tuottavat tahot käyttävät dataoperointipalvelua jopa jäsentääkseen omaa tietoaan itselleen paremmin hyödynnettävään muotoon.
Tiedonkäsittely pelastaa maailman
Tiedonkäsittelykyvyn yhä kasvaessa saavutetaan piste, jolloin tiedontuottajien ei enää tarvitse pohtia, pitääkö heidän avata tieto muiden käyttöön ja miten se tapahtuu. Automaattiset dataoperoinnin algoritmit etsivät tiedon, analysoivat sen soveltuvuuden, muuntavat sen tarvittavaan muotoon ja liittävät osaksi globaalia tietopankkia. Tiedontuottajan tarvitsee vain hyväksyä tiedon käyttö ja myynti markkinoilla sopivaa korvausta vastaan.
Tiedonkäsittelykapasiteetin kasvu on mahdollistanut talouskoneistot, jotka nyt aiheuttavat kasvavia ympäristöongelmia. Mutta sama kasvu tulee lopulta ratkaisemaan ympäristöongelmat. Tulevaisuuden tiedonkäsittelykapasiteetti mahdollistaa ympäristövaikutusten oikean hinnoittelun eikä ympäristöä tuhoava toiminta enää kannata.
Ville Kotovirta
Senior Scientist, VTT Oy
