Informática ambiental

La informática ambiental es la ciencia de la información aplicada a las ciencias ambientales . Como tal, proporciona la infraestructura de procesamiento y comunicación de información al campo interdisciplinario de las ciencias ambientales ^{[ 1 ]} , con el objetivo de integrar datos, información y conocimiento , aplicar la inteligencia computacional a los datos ambientales y detectar los impactos ambientales de las tecnologías de la información . De este modo, la informática ambiental actúa como un puente, proporcionando un medio interdisciplinario para analizar, describir y comprender las complejas interacciones entre los seres humanos, la naturaleza y la tecnología. ^{[ 2 ]}

Dado que cada campo de la informática aplicada tiene su propio tema, terminología y métodos, han surgido disciplinas especializadas, ^{[ 1 ]} como la informática ambiental, la bioinformática y la geoinformática, cada una de las cuales combina la informática con un campo de aplicación específico como las ciencias ambientales, biológicas o geocientíficas. La informática ambiental, la bioinformática y la geoinformática se ocupan del procesamiento informático de fenómenos ambientales. Sin embargo, la informática ambiental es el único campo que persigue objetivos normativos (por ejemplo, objetivos políticos de protección ambiental, planificación ambiental y sostenibilidad). ^{[ 1 ]} Esto también influye en la elección de los métodos. ^{[ 1 ]} Esto también la distingue de áreas de aplicación como la predicción numérica del tiempo, que se considera un ejemplo temprano e importante de simulación informática de fenómenos ambientales.

El Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural del Reino Unido define la informática ambiental como la "investigación y el desarrollo de sistemas centrados en las ciencias ambientales relacionadas con la creación, recopilación, almacenamiento, procesamiento, modelado, interpretación, visualización y difusión de datos e información". ^{[ 3 ]} Kostas Karatzas definió la informática ambiental como la "creación de un nuevo 'paradigma de conocimiento' para atender las necesidades de gestión ambiental". ^{[ 4 ]} Karatzas argumentó además que la informática ambiental "es un integrador de ciencia , métodos y técnicas y no solo el resultado de usar métodos y herramientas de tecnología de la información y software para atender las necesidades de la ingeniería ambiental ".

La informática ambiental surgió a principios de 1990 en Europa Central . ^{[ 5 ]}

Las iniciativas actuales para gestionar, compartir y reutilizar eficazmente los datos ambientales y ecológicos evidencian la creciente importancia de campos como la informática ambiental y la ecoinformática para sentar las bases de una gestión eficaz de la información ecológica. Ejemplos de estas iniciativas son los proyectos Datanet de la Fundación Nacional de Ciencias , DataONE y Data Conservancy.

El ámbito de la informática ambiental son los sistemas de información ambiental (SIA). Un SIA es un sistema informático que integra y almacena datos recopilados sobre el medio ambiente natural y proporciona métodos eficaces para acceder a ellos y evaluarlos. ^{[ 6 ]} Esto permite que los sistemas informáticos procesen datos ambientales para la protección, la planificación, la investigación y la tecnología ambiental. ^{[ 6 ]}

Según Jaeschke ^{[ 2 ]} y Bossel, ^{[ 7 ]} la informática ambiental tiene tres objetivos interrelacionados:

1. La informática ambiental sirve para obtener datos e información que permitan describir el estado y el desarrollo del medio ambiente. ^{[ 2 ]} De particular importancia es la información necesaria para prevenir o limitar los cambios indeseables y para apoyar los cambios deseables. ^{[ 7 ]}
2. Basándose en la evaluación y el análisis de datos, la informática ambiental mejora nuestra comprensión del medio ambiente y las interacciones entre la naturaleza, la tecnología y la sociedad. ^{[ 2 ]} De este modo, apoya las decisiones relevantes desde el punto de vista ambiental. ^{[ 7 ]}
3. Esto permite la influencia del desarrollo (corrección del sistema), ^{[ 2 ]} la evaluación de los efectos y efectos secundarios de las medidas potenciales y la creación de herramientas para la planificación, implementación y seguimiento rutinarios de las medidas. ^{[ 7 ]}

El modelo de simulación World3, que formó la base del aclamado estudio Los límites del crecimiento, se considera el punto de partida de la informática ambiental. ^{[ 8 ]} Incorporó información ambiental, entre otras cosas, para calcular escenarios para el desarrollo global. A mediados de la década de 1980, creció el interés por estructurar la protección ambiental como un área de aplicación para la informática . ^{[ 9 ]} Una de las primeras publicaciones en alemán fue el libro Informatik im Umweltschutz. Anwendungen und Perspektiven (Informática en la protección del medio ambiente. Aplicaciones y perspectivas) ^{[ 9 ]} de 1986. El término "informática ambiental" no apareció hasta alrededor de 1993, ^{[ 1 ]} razón por la cual el desarrollo de la informática ambiental generalmente se menciona como ocurrido en la década de 1990. ^{[ 10 ]} En 1993, se estableció la primera cátedra universitaria de informática ambiental en Cottbus . ^{[ 11 ]} En 1994, se publicó la antología Umweltinformatik. Informatikmethoden für Umweltschutz und Umweltforschung (Informática ambiental: métodos informáticos para la protección ambiental y la investigación ambiental) ^{[ 12 ] . El desarrollo de la informática ambiental fue «iniciado principalmente por la informática alemana». [ 6 ]} En el mundo angloparlante, el volumen Environmental Informatics ^{[ 13 ]} se publicó en 1995, basado principalmente en la antología alemana de 1994.

Un artículo publicado en las actas del Congreso Mundial de Informática de la Federación Internacional para el Procesamiento de la Información (IFIP), celebrado en Hamburgo en 1994, describe la situación inicial de la informática ambiental de la siguiente manera:

«Por un lado, sufrimos la enorme cantidad de datos disponibles —a veces se habla de cementerios de datos— , por otro lado, es posible que aún falten datos realmente relevantes». ^{[ 14 ]}

Esta afirmación indica la necesidad que llevó al surgimiento de la informática ambiental como una disciplina especializada de la informática aplicada. Además, las características específicas y los requisitos de procesamiento de los datos ambientales hicieron necesaria la aparición de la informática ambiental. ^{[ 1 ]} Las características especiales de los datos ambientales incluyen:

• Las estructuras de datos requeridas son altamente heterogéneas debido a procesos específicos y diferentes perspectivas sobre aspectos ambientales (por ejemplo, protección del agua, control de emisiones, sustancias peligrosas). ^{[ 1 ]}
• Además de la heterogeneidad de los datos, las bases de datos heterogéneas también desempeñan un papel, ya que los datos ambientales a menudo se obtienen y presentan de manera interdisciplinaria. ^{[ 1 ]}
• Las obligaciones cambian con frecuencia como resultado de nuevas leyes, ya sean regionales (por ejemplo, reglamentos estatales sobre protección del agua), nacionales (por ejemplo, reglamentos federales de control de emisiones) o internacionales (por ejemplo, el Reglamento REACH sobre registro, evaluación, autorización y restricción de sustancias químicas).
• Los objetos representados suelen ser multidimensionales y, por lo tanto, requieren una representación geométrica compleja mediante curvas o polígonos. ^{[ 1 ]}
• A menudo es necesario procesar datos inciertos, imprecisos o incompletos, ^{[ 1 ]} que son, por ejemplo, el resultado de extrapolaciones o pronósticos.

Ha surgido un nuevo «paradigma del conocimiento» para satisfacer las necesidades de la gestión ambiental. ^{[ 15 ]} La informática ambiental produce sus propios conceptos, métodos y técnicas, y no es simplemente el resultado del uso de métodos y herramientas de las tecnologías de la información y la comunicación para satisfacer las necesidades ambientales. ^{[ 15 ]}

El desarrollo de la informática ambiental desde la década de 1990 ha sido influenciado significativamente por las conferencias recientemente establecidas EnviroInfo, ISESS e ITEE y está documentado en las actas respectivas. ^{[ 16 ]} Los aspectos de sostenibilidad y desarrollo sostenible se integraron cada vez más en la informática ambiental después del año 2000, expandiendo así el campo. ^{[ 17 ]} En 2004, el Grupo de Trabajo sobre Sociedad de la Información Sostenible de la Gesellschaft für Informatik e. V. (Sociedad Alemana de Informática, GI) publicó el Memorando sobre una Sociedad de la Información Sostenible, ^{[ 17 ]} que formula recomendaciones para una sociedad de la información que sea compatible con las necesidades humanas, sociales y naturales. Desde 2007, la informática ambiental se ha descrito a menudo con mayor detalle como informática para la protección del medio ambiente, el desarrollo sostenible y la gestión de riesgos. ^{[ 8 ]} El mayor enfoque en la sostenibilidad también ha contribuido a la formación del enfoque de investigación Tecnologías de la Información y la Comunicación para la Sostenibilidad (TIC4S) y al surgimiento de la conferencia internacional TIC4S en 2013. ^{[ 18 ]}

ICT-ENSURE, la medida de financiación de la Comisión Europea para el establecimiento de un espacio de investigación europeo sobre "TIC para la investigación en sostenibilidad ambiental" (2008-2010), también ha contribuido a la estructuración de la informática ambiental. ^{[ 19 ]}

Los esfuerzos por situar la informática ambiental en el contexto del desarrollo sostenible han ido en aumento desde el año 2000 y se vieron significativamente influenciados por el Memorando sobre una Sociedad de la Información Sostenible . ^{[ 11 ] [ 18 ]} Según este Memorando , la sociedad de la información ofrece grandes oportunidades, aunque distribuidas de forma desigual, para la educación, la participación y la comprensión intercultural. ^{[ 11 ] [ 18 ]} Además, el Memorando destacó el consumo de materiales y energía de las tecnologías de la información y la comunicación y la cantidad de residuos que generan. ^{[ 11 ] [ 18 ]} Se expresó la esperanza de que la informática ambiental pudiera contribuir a la formación de un consenso en materia de política ambiental y, por lo tanto, al desarrollo de estrategias de acción sostenibles. ^{[ 19 ]} La recopilación, el procesamiento y el análisis sistemáticos de datos ambientales deberían conducir a un mejor monitoreo ambiental, una mejor gestión ambiental y un progreso en la gestión sostenible de los recursos naturales. ^{[ 20 ]} De hecho, los temas abordados en informática ambiental desde la década de 1980 y el posterior desarrollo de los métodos de teledetección se utilizan ampliamente, por ejemplo, en los sistemas de información ambiental de diferentes países. ^{[ 8 ]}

La informática ambiental, al igual que la Computación Verde y las TIC para el Desarrollo Sostenible (TIC4S), se sitúa en la intersección de la informática y el desarrollo sostenible. ^{[ 19 ]} Mientras que la informática ambiental se ocupa de los sistemas de información ambiental y la correspondiente recopilación, almacenamiento, reproducción, análisis y evaluación de datos, la Computación Verde se centra principalmente en la propia infraestructura de TI, cuyos efectos indeseables sobre el medio ambiente deben minimizarse. ^{[ 19 ]} Las TIC4S, por otro lado, adoptan una perspectiva más amplia que la informática ambiental al examinar las oportunidades y los riesgos de la digitalización para lograr el desarrollo sostenible en general y plantear interrogantes sobre la maleabilidad social de la digitalización. ^{[ 19 ]}

Otras áreas de investigación dentro de la informática que exploran la relación entre el procesamiento de información técnica y la naturaleza en el sentido más amplio incluyen la bioinformática y la geoinformática. ^{[ 21 ]} Aparte de la característica común del procesamiento de información ambiental asistido por computadora, las tres disciplinas difieren principalmente en su elección de métodos. ^{[ 1 ]} Además, la informática ambiental tiene una orientación normativa, ^{[ 1 ]} ya que apunta a prevenir o limitar los cambios ambientales indeseables y apoyar los deseables. ^{[ 5 ]} Sin embargo, la relación entre la geoinformática y la informática ambiental es particularmente estrecha, ya que los sistemas de información geográfica (SIG) sirven como tecnología básica para los sistemas de información ambiental espacial y la teledetección ha abierto nuevas posibilidades para el monitoreo ambiental. ^{[ 21 ]}

• EnviroInfo 2013 , 2012
• Gestión de la Información Ambiental 2011 Archivado el 3 de septiembre de 2014 en Wayback Machine , 2008 Archivado el 3 de septiembre de 2014 en Wayback Machine
• Conferencia Internacional sobre Algoritmos de Computación Adaptativa y Natural ICANNGA
• Conferencia Internacional sobre TIC para la Sostenibilidad (TIC4S) 2014 , 2013
• Conferencia Internacional sobre Tecnologías de la Información en Ingeniería Ambiental 2013. Archivada el 3 de mayo de 2013 en Wayback Machine.
• Congreso Internacional sobre Modelado y Software Ambiental (iEMSs) 2014 Archivado el 27/07/2014 en Wayback Machine , 2012 Archivado el 05/12/2012 en Wayback Machine , 2010
• Congreso Internacional sobre Modelado y Simulación (MODSIM) 2013
• Simposio Internacional sobre Sistemas de Software Ambiental (ISESS) 2013 , 2011

• Transacciones de la ACM sobre redes de sensores
• Informática y electrónica en la agricultura
• Informática de las Ciencias de la Tierra
• Datos científicos del sistema terrestre
• Ciencias ambientales de la Tierra
• Modelado y software ambiental
• Monitoreo y evaluación ambiental
• Revista IEEE de Temas Selectos en Observaciones Terrestres Aplicadas y Teledetección
• Revista Internacional de Sistemas de Información Agrícola y Ambiental
• Revista Internacional de la Tierra Digital
• Revista Internacional de Redes de Sensores Distribuidos
• Revista Internacional de Redes de Sensores
• Revista de Informática Ambiental
• Revista de Cartas de Informática Ambiental

• Universidad Aalto : Informática Ambiental
• Universidad Aristóteles de Tesalónica : Grupo de Aplicaciones y Sistemas Informáticos, Departamento de Ingeniería Mecánica: Docencia e Investigación en Informática Ambiental y Servicios de Información sobre la Calidad de Vida.
• CSIRO : Grupo de Investigación en Informática Ambiental
• Instituto de Análisis Ambiental : Informática ambiental aplicada, con sede en la Universidad de Reading , Reino Unido.
• Universidad Griffith : Informática Ambiental, un instituto de investigación.
• Centro de Medio Ambiente de Lancaster : Centro de informática ambiental
• Universidad de Lincoln : Sistemas de Información Geográfica e Informática Ambiental
• Universidad Masaryk : División de informática y modelado ambiental
• Universidad del Norte de Arizona : Doctorado en Informática Ambiental
• NUI Galway archivado el 26/10/2010 en Wayback Machine : Informática ambiental
• RISSAC : Departamento de informática ambiental, instituto de investigación de ciencias del suelo y química agrícola, Academia Húngara de Ciencias.
• Universidad de Stanford. Archivado el 7 de marzo de 2012 en Wayback Machine : Desarrollo sostenible e informática ambiental.
• Instituto Tecnológico de Tokio. Archivado el 24 de febrero de 2012 en Wayback Machine : Departamento de Informática Mecánica y Ambiental.
• TU Graz : Área de investigación centrada en la informática ambiental.
• Universidad de California, Irvine : Investigación en informática ambiental de la Escuela Bren
• Universidad de Dayton : Centro de excelencia para la informática estratégica en energía y medio ambiente.
• Universidad del Este de Finlandia : División de informática ambiental dentro del departamento de ciencias ambientales en el campus de Kuopio.
• Universidad de Hamburgo. Archivado el 19 de julio de 2011 en Wayback Machine : Investigación en informática ambiental.
• Universidad de Las Vegas, Nevada : Programa de pregrado en informática ambiental
• Universidad de Marburgo : Geografía Física: Informática Ambiental
• Universidad de Michigan : Programa de posgrado en informática ambiental, SIG y modelado.
• Universidad del Sur de Australia : Curso de posgrado en Informática Ambiental
• Universidad de Oldenburg : División de informática ambiental
• Universidad de Sunderland : Centro de informática ambiental
• Universidad de Ciencias Aplicadas (HTW) de Berlín : Programa de investigación y pregrado
• Programa de posgrado en ciencias profesionales: Informática ambiental
• Universidad Tecnológica de Viena. Archivado el 21/10/2012 en Wayback Machine : Facultad de Doctorado: Informática Ambiental.
• Instituto Politécnico de Virginia. Archivado el 4 de abril de 2015 en Wayback Machine : Programa de pregrado: Informática ambiental.

• DataONE : Red de observación de datos para la Tierra
• Data Conservancy archivado el 28/10/2020 en Wayback Machine : Liderando el movimiento para crear herramientas y servicios de gestión de datos en diversas instituciones y disciplinas.