Si les sociétés humaines ne font rien, dans quelques décennies, la planète pourrait se réchauffer à des niveaux qu’elle n’a pas atteints depuis au moins 34 millions d’années, entraînant la fonte des glaciers et des inondations plus que jamais auparavant – ainsi que les effets désastreux de la chaleur urbaine. vagues.
En 2021, rien qu’aux États-Unis, il y avait déjà 18 catastrophes extrêmes liées au climat avec des pertes dépassant 1 milliard de dollars chacune, selon la National Oceanic and Atmospheric Administration.
Lorsque l’on examine les catastrophes naturelles du monde sur une échelle de conséquence et de fréquence, les inondations et les tremblements de terre ont un effet plus dévastateur sur les personnes et les biens, mais ils se produisent moins fréquemment que les vagues de chaleur, qui prennent généralement la forme d’îlots de chaleur urbains (ICU). Celles-ci sont également connues sous le nom de poches de chaleur, que l’on trouve dans les centres-villes des villes, où les températures sont plus élevées qu’en périphérie.
Avec le réchauffement rapide des zones urbanisées, de nombreuses autres populations dans le monde sont vouées à faire face aux conséquences mortelles de l’effet d’îlot de chaleur, mettant en évidence les disparités de santé publique urbaine. Entre 2000 et 2016, selon l’Organisation mondiale de la santé, le nombre de personnes exposées aux canicules a bondi de 125 millions, faisant plus de 166 000 morts entre 1998 et 2017.
Les responsables municipaux des États-Unis craignent désormais que la chaleur intense ne réduise les niveaux de confort et les conditions de vie des résidents, en particulier des populations les plus vulnérables, mais les villes ne sont pas équipées des bonnes données pour atténuer les effets.
Travaillant dans une entreprise de science des données dirigée par la conception, je sais que la création de solutions durables pour les organisations ou la résolution de problèmes commerciaux, sociétaux et socio-économiques complexes peuvent être résolus à l’aide d’analyses avancées, de techniques d’intelligence artificielle (IA) et de visualisations de données interactives.
Malgré cela, ces technologies émergentes ne peuvent être déployées que grâce à des collaborations entre les professionnels de la santé publique, les entreprises, les gouvernements locaux, les communautés, les organisations à but non lucratif et les partenaires technologiques. Cette intervention intersectorielle est le seul moyen de démocratiser la technologie et de remédier à la dévastation des îlots de chaleur urbains. Alors, comment ces acteurs travaillent-ils ensemble pour réduire les îlots de chaleur urbains ?
Comprendre quels pays apportent des contributions importantes
Une poignée d’entreprises, de gouvernements et d’ONG à travers le monde s’efforcent de résoudre le problème des vagues de chaleur.
Cependant, étant donné que le Canada s’est réchauffé en moyenne de 1,6 °C entre 1948 et 2012, soit environ le double du taux de réchauffement moyen mondial, il est très en avance sur l’utilisation de l’IA pour prédire les vagues de chaleur. Par nature, les villes canadiennes sont axées sur la technologie et férus de technologie, de sorte que les villes du monde entier peuvent se tourner vers le pays pour une analyse approfondie et des idées innovantes. Par exemple, MyHeat suit le potentiel solaire des bâtiments, en prenant la vague de chaleur et en l’utilisant pour créer de l’énergie durable.
Des villes européennes, dont Helsinki et Amsterdam, tentent également de relever ce défi. AI4Cities est un projet financé par l’UE qui rassemble les principales villes européennes à la recherche de solutions d’IA pour accélérer la neutralité carbone. Le montant total du financement de 4,6 millions d’euros sera réparti entre les fournisseurs sélectionnés.
Malgré ces projets utilisant l’IA pour résoudre les problèmes de changement climatique, ils se concentrent toujours sur d’autres niches, telles que la réduction de l’empreinte carbone. Ils se concentrent sur l’atténuation de la cause du changement climatique plutôt que sur l’effet.
Par conséquent, l’impact des vagues de chaleur reste un problème largement non résolu. C’est aussi parce que d’autres catastrophes naturelles, telles que les inondations qui provoquent d’énormes effets immédiats, retiennent davantage l’attention. Les vagues de chaleur sont des tueurs silencieux avec leurs courants d’inconfort thermique, une consommation d’énergie accrue et des pannes de courant. Et peut-être que le plus grand défi est que le type de technologie pour faire face aux vagues de chaleur n’est pas ouvertement disponible pour les municipalités ou les organisations à but non lucratif.
Tirer parti des solutions basées sur l’IA
En travaillant avec Evergreen, une organisation à but non lucratif qui construit des villes résilientes et atténue les risques climatiques, nous avons découvert un réseau de villes au Canada. Et après des recherches et des enquêtes, nous avons réalisé qu’il existe de nombreuses infrastructures numériques et une prise de décision basée sur les données pour les inondations et les tremblements de terre, mais aucune ou très peu de solutions pour les vagues de chaleur.
Les vagues de chaleur restent en grande partie un problème non résolu, et il existe une énorme opportunité pour l’IA, en tant qu’outil évolutif, d’informer les villes pour qu’elles prennent des décisions fondées sur des preuves.
Evergreen utilise l’analyse géospatiale, l’IA et les mégadonnées, ainsi qu’un outil de visualisation de données créé grâce à la subvention Microsoft AI for Earth, pour intégrer et analyser différents ensembles de données qui examinent les îlots de chaleur urbains dans les villes. Cela aide les municipalités à repérer les zones à problèmes avec une faible végétation ou des surfaces imperméables et à atténuer les effets des îlots de chaleur en installant des toits frais, des fontaines à eau et des toits verts.
L’outil d’analyse et de visualisation basé sur l’IA, construit sur Microsoft Azure Stack, offre plusieurs fonctionnalités. Une carte, ou une vue topographique, permet aux équipes climat des communes d’obtenir la température de surface du sol de chaque bloc de 30 mètres au sol. De plus, il existe une vue de modélisation de scénario qui leur permet de générer des scénarios de l’étalement urbain futur des villes en modifiant des fonctionnalités telles que le nombre et la hauteur des bâtiments, les niveaux d’albédo et d’autres paramètres d’étalement urbain.
Cet outil polyvalent a déjà un impact sur la résilience climatique dans les municipalités à travers le Canada en suivant les gaz à effet de serre. Cela pourrait également avoir un impact positif sur les changements de politique concernant les émissions de gaz à effet de serre et de dioxyde de carbone dans le monde dans les années à venir.
Sustainable Environment and Ecological Development Society (SEEDS), avec Microsoft India, a également annoncé sa deuxième phase d’un modèle d’IA pour prédire les risques de canicule en Inde et proposer des interventions rentables. Si une vague de chaleur survient, les gouvernements peuvent déterminer quels quartiers de la ville ont besoin d’aide et d’attention. SEEDS utilise des données de vérité sur le terrain et le modèle d’IA génère des résultats qui sont validés sur le terrain avec des capteurs thermiques, entre autres appareils.
Les autorités municipales devraient accueillir l’IA comme un moyen économique de faire face aux problèmes de canicule, car elle est évolutive et rapidement applicable dans le monde entier – elle est indépendante de la localité ou de la présence au sol. L’IA peut également être intégrée dans un outil pour extraire des sources de données, ce qui rend les connaissances facilement partageables entre les départements et les principales parties prenantes, et digestes pour les décideurs.
Avec Evergreen, l’idée est de créer une application destinée au public, qui informe les communautés sur le type d’impact de l’IA, en proposant des solutions réelles et en les rendant vivantes dans un mode de narration. Par exemple, l’application pourrait montrer comment les températures ont diminué en raison de l’installation d’un toit vert. Cela permettrait aux utilisateurs de voir les informations sur les données comme des histoires facilement consommables et les aiderait à comprendre les différentes complexités qui façonnent le problème auquel ils s’attaquent.
Démocratiser et faire évoluer l’IA à la vitesse de la confiance
Travailler avec plusieurs sources de données pour des projets d’IA ou d’apprentissage automatique (ML) nécessite des solutions intersectorielles. L’implication des organisations à but non lucratif et des bâtisseurs communautaires est cruciale : elles agissent comme des intermédiaires entre les acteurs technologiques, les entreprises, les autres organisations à but non lucratif, les gouvernements, les communautés, les urbanistes, les promoteurs immobiliers et les mairies.
Les partenaires technologiques ne peuvent pas simplement arriver dans une ville avec une solution d’IA et s’attendre à ce que les responsables y souscrivent. Vous devez faire une analyse de rentabilisation et permettre à tous les acteurs de faire partie de la conversation ; c’est une entreprise multisectorielle.
De même, les acteurs qui utiliseraient cette technologie innovante n’adopteront pas automatiquement cet outil si on leur dit : « Vous avez une poche de chaleur. Je peux installer un toit vert pour vous aider.
Prenons un exemple géospatial, développé en partenariat avec l’initiative Microsoft AI for Earth. Toute la population d’une ville a été cartographiée – avec des points de libération dans des blocs de 100 mètres carrés dans une grille de 40 mètres – pour libérer des moustiques génétiquement modifiés pour tuer les moustiques dangereux et porteurs de maladies.
Cette solution évolutive avec IA peut apporter des solutions aux communautés souffrant de dengue et de fièvre jaune. Mais si quelqu’un venait chez vous et vous disait que vous seriez inondé de moustiques génétiquement modifiés, vous diriez très probablement non, principalement à cause de l’idée d’être envahi par les moustiques, mais aussi à cause de la résistance mondiale à l’IA au fur et à mesure qu’elle évolue. Il y a des inquiétudes autour de l’amplification de la possibilité d’utiliser des informations personnelles qui empiètent sur les intérêts de la vie privée.
C’est pourquoi les projets qui réussissent sont souvent exécutés par des communautés éducatives. Les partenariats communautaires sont essentiels pour diffuser des messages positifs sur la baisse des températures, l’utilisation de moins d’énergie et l’adoption d’une technologie d’IA respectueuse du climat.
Au Canada, par exemple, chaque ville a sa propre équipe climatique, son modèle météorologique et ses capteurs dans des endroits cruciaux des zones urbaines. Il est difficile pour les grandes entreprises de données ou de technologie d’obtenir ces données météorologiques ; les villes doivent être prêtes à partager. C’est la même chose avec les images satellites de haute résolution et de haute qualité qui déterminent la couverture nuageuse ; vous avez besoin de fournisseurs de données pour vous informer sur les données démographiques et les considérations socio-économiques.
Par conséquent, les projets doivent se faire à la vitesse de la confiance. Les villes seront plus enclines à partager des points de données avec des entreprises technologiques qui peuvent offrir des solutions réelles et évolutives lorsqu’elles ont établi leur crédibilité. Sans cela, ces entreprises devront s’appuyer sur des données publiques et open source de la NASA et de Copernicus.
Alors, qu’est-ce que tout cela signifie pour les acteurs de l’entreprise et leurs PDG ? Les solutions d’IA pour les villes ciblent les équipes climatiques et les communautés des municipalités. Mais qu’en est-il des sociétés pétrolières et gazières ? Ils subissent une pression énorme pour déclarer leur empreinte carbone car ils contribuent à de nombreuses émissions dans les villes.
Une solution d’IA pour eux impliquerait un centre de commande de suivi pour suivre en temps réel la quantité d’émissions de carbone que leurs raffineries ou leur fret laissent dans leur sillage. Les PDG ont pour mandat de réduire leur empreinte carbone par produit et par employé. L’adoption d’une solution d’IA les tiendrait responsables des effets environnementaux tout en montrant qu’ils sont également conscients de faire partie du problème des vagues de chaleur.
COVID-19 a attiré l’attention sur les vagues de chaleur, car plus de personnes vivaient à la maison que travaillaient dans des bureaux. Cela signifie que les populations ont subi des températures plus élevées et un inconfort de manière plus prononcée, éloignées des installations générales et du confort des bureaux.
Les dirigeants de la communauté du changement social peuvent inverser ces effets désastreux du changement climatique et des vagues de chaleur en facilitant les collaborations entre les entreprises, les ONG, les gouvernements, les partenaires technologiques et les dirigeants communautaires. Cela signifie que les solutions potentielles issues de l’IA et du ML pourront être déployées plus tôt plutôt que trop tard.