Was haben eine Ozeanographin, eine Geowissenschaftlerin und eine ehemalige NASA-Wissenschaftlerin gemeinsam? Alle drei Frauen arbeiten mit der Amazon Sustainability Data Initiative (ASDI) zusammen: Die unterstützt Nachhaltigkeitsexperten:innen dabei, mit Hilfe von Daten Lösungen für den Klimaschutz voranzutreiben.
Daten sind entscheidend, um den Klimawandel zu bekämpfen. Der einfache Zugang zu relevanten und aktuellen Daten ist in der Realität jedoch oft eine Herausforderung. Viele wichtige Datensätze, etwa Satellitenbilder oder Wettervorhersagen, sind weltweit in großen Dateien und komplexen Systemen gespeichert; die meisten Menschen können diese nicht ohne die Hilfe von Spezialcomputern nutzen. Der Mangel an leicht zugänglichen Daten kann daher die Entwicklung von Klimaschutzmaßnahmen verlangsamen und jene Expert:innen ausschließen, die nicht über die nötigen Ressourcen verfügen.
Die ASDI will genau dieses Problem lösen. Gemeinsam mit der U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) arbeitet die ASDI daran, wichtige Klimadaten in der Amazon Web Services (AWS) Cloud zu speichern – die verfügt über die nötige Infrastruktur für umfangreiche Datensätze. Amazon und AWS stellen diese Daten dann allen kostenlos zur Verfügung.
Die ASDI wurde 2018 ins Leben gerufen und hostet mittlerweile mehr als 130 Datensätze, darunter Sonnenprognosen, Meerestemperaturen und Klimavorhersagen. Darüber hinaus vergibt die ASDI Cloud-Stipendien an Forscher:innen und übernimmt die Kosten für oftmals teure Datenanalysen.
Wir haben mit drei Wissenschaftlerinnen gesprochen, die mit Hilfe von ASDI Daten Lösungen für den Klimaschutz entwickeln.
Dr. Ana Pinheiro Privette, Global Lead der ASDI
Als globale Leiterin der ASDI und ehemalige Forscherin bei der NASA und der NOAA hat es sich Dr. Ana Pinheiro Privette zur Aufgabe gemacht, all jenen Zugang zu erforderlichen Informationen zu verschaffen, die Lösungen für den Klimawandel entwickeln wollen.
Dr. Ana Pinheiro Privette, Global Lead der ASDI
Um Wissenschaftler:innen den Weg zu Informationen in der ASDI Datenbank zu eröffnen, arbeitet Privette mit zahlreichen gemeinnützigen Umweltorganisationen, Unternehmen und Regierungsbehörden zusammen – darunter der NASA und der NOAA. Zudem hat die ASDI viele wichtige Entwicklungen im Klimabereich vorangetrieben, darunter eine Zusammenarbeit mit der Non-Profit Organisation Digital Earth Africa (DE Africa). DE Africa kooperiert mit führenden Vertreter:innen Tansanias, um zu untersuchen, inwiefern die Küstenerosion zum Verlust von Mangrovenbäumen auf der Insel führt. Das Projekt überwacht die Entwaldung anhand von der ASDI bereitgestellter Satellitenbilder, zu denen die lokalen afrikanischen Behörden bisher keinen Zugang hatten. Nun aber ist es den Gemeinden vor Ort möglich, den Verlust von Bäumen zu erkennen – mit dem Ziel, wöchentlich 1.000 Mangroven aufzuforsten. Ihre Arbeit wurde kürzlich in einer Folge der Amazon Doku-Serie Climate Next vorgestellt.
Auch das australische Wetterdatenunternehmen Solcast arbeitet mit der ASDI zusammen, um Zugang zu den Wettersatellitendaten der NOAA zu erhalten: So kann das Unternehmen weltweit Energieerzeuger dabei unterstützen, die Sonneneinstrahlung auf ihre Solaranlagen vorherzusagen. Die Daten helfen Solcast zudem bei der Zusammenarbeit mit Regierungen, um den Übergang zu 100 % erneuerbaren Energien zu bewerkstelligen.
„Mit der ASDI wollen wir sicherstellen, dass wichtige Daten für alle leicht zugänglich, kostenlos und ohne großen Aufwand nutzbar sind“, so Privette. „Daten zu demokratisieren erhöht die Inklusion in der Umwelt- und Klimaforschung und ermöglicht eine stärkere Einbindung von Personen, die in der mathematischen, informationstechnischen, naturwissenschaftlichen und technologischen (MINT) Forschung traditionell unterrepräsentiert sind, einschließlich Frauen. Zur Bewältigung dieser großen globalen Probleme brauchen wir alle Sichtweisen und Fähigkeiten.“
Dr. Chelle Gentemann, Senior Scientist, Farallon Institute
Dr. Chelle Gentemann ist Expertin für die Analyse von Satellitendaten. Sie untersucht den Einfluss von Meerestemperaturen auf Extremwetterereignisse. Im Rahmen ihrer Arbeit musste sie manchmal bis zu 900 Terabyte an Daten am Stück verarbeiten und herunterladen, was dem Speicherplatz von mehr als 100 gewöhnlichen Festplatten entspricht.
Dr. Chelle Gentemann, Senior Scientist, Farallon Institute
„Ich musste riesige Datensätze herunterladen und Tausende von Codezeilen schreiben – aber natürlich kann nicht jede:r programmieren. Diese Daten- und Codebarrieren manifestieren Exklusion, wie wir sie in der Wissenschaft aufgrund von ungleich verteilten Ressourcen häufig erleben“, sagt Gentemann. Sie hat begonnen, mit der ASDI zusammenzuarbeiten, um ihre Klimadaten und ihren Programmcode mit anderen zu teilen. „Als Pangeo – eine Open Science Community, mit der ich zusammenarbeite – den gesamten Klimadatensatz über die ASDI in die AWS-Cloud gestellt hat, konnte ihn plötzlich jede:r lesen und anwenden. Mir wurde klar, dass ich anderen durch diesen vereinfachten Zugang helfen konnte.“
Diese Erfahrung inspirierte Gentemann, die als Senior Scientist bei der gemeinnützigen Wissenschaftsorganisation Farallon Institute tätig ist, gemeinsam mit der NASA das Programm Transform to Open Science (TOPS) ins Leben zu rufen. Dabei handelt es sich um ein neues, auf fünf Jahre angelegtes, 40-Millionen-US-Dollar-Pilotprogramm für Expert:innen aus bisher von der Wissenschaft ausgeschlossenen Gruppen: Es soll den Zugang zu den kostenlos von der ASDI zur Verfügung gestellten Daten und Codes erleichtern. Das Programm hat das Ziel, zunächst bis zu 20.000 Wissenschaftler:innen in Open Science zu schulen.
Dr. Annie Burgess, Lab Director, Earth Science Information Partners (ESIP)
Bisher mussten Wissenschaftler:innen diese Daten von Behörden oder Institutionen herunterladen und lokal verarbeiten. Das hat die Forschung verlangsamt und die Zusammenarbeit erschwert. Als Leiterin des Earth Science Information Partners Labors arbeitet Dr. Annie Burgess daran, den Zugang für Wissenschaftler:innen zur AWS Cloud zu erleichtern, damit sie ihre Daten und Arbeitsabläufe speichern, analysieren und mit anderen Wissenschaftler:innen teilen können. Dadurch hat sich der gemeinsame Forschungsaufwand erheblich reduziert.
Dr. Annie Burgess, Lab Director, Earth Science Information Partners (ESIP)
Die NASA, die NOAA, der U.S. Geological Survey sowie die ASDI ziehen gemeinsam an einem Strang und haben bereits Projekte von angehenden Doktorand:innen genauso wie von erfahrenen Wissenschaftler:innen unterstützt, die am Übergang in die Cloud arbeiten. Ein Beispiel dafür ist das LakePy Projekt, das Wasserstandsdaten von Seen in der Cloud zusammenführt. Solche Daten waren ursprünglich in staatlichen, akademischen und privaten Datenbanken gespeichert. Das Projekt bietet Wissenschaftler:innen einen kostenlosen und einfachen Zugang zu mehr als einem Jahrhundert an Wasserdaten von über 2.000 Seen weltweit – genauso wie integrierte Tools für die Datenanalyse.
Burgess nutzt außerdem ASDI Cloud Credits, also Zuschüsse für die Cloud-Nutzung, um einen Q-Hub zu entwickeln. Dabei handelt es sich um einen Entwicklungsbereich in der AWS Cloud, der mehr als 90 Wissenschaftler:innen aus vier US-amerikanischen Bundesbehörden einen Ort bietet, an dem sie Daten gemeinsam nutzen und analysieren können. Dieser neue Bereich ermöglicht die Zusammenarbeit von US-amerikanischen Bundesbehörden, die sich aufgrund der fehlenden, gemeinsamen IT-Infrastruktur zuvor schwierig gestaltet hat.
„Diese Bemühungen waren äußerst effektiv und haben es Wissenschaftler:innen ermöglicht, gemeinsam an einem Ort an einer Vielzahl von Themen zu arbeiten – von Überschwemmungen bis hin zu illegalem Bergbau“, so Burgess. „Die ASDI hilft uns, Barrieren zu überwinden und die Vorteile von Collaborative Data und Computing zu vermitteln.“
Amazons Engagement für Vielfalt in MINT-Feldern
Amazon und AWS engagieren sich für Vielfalt, Chancengleichheit und Inklusion in MINT-Feldern. Teil dessen sind die Bemühungen der ASDI, zahlreiche Nachhaltigkeitsexpert:innen und die Klimaforschung zu unterstützen. Zudem erleichtert das Programm Amazon Future Engineer jungen Menschen aus benachteiligten Gruppen den Zugang zum Berufsfeld Informatik. Bis Ende 2022 will Amazon 100.000 junge Menschen in Deutschland im Bereich Informatikbildung fördern.
