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Perchè la matematica può salvarci dal climate change

La docente di biostatistica ad Harvard, Francesca Dominici, spiega come la matematica, sotto forma di data science, può essere di aiuto per studiare gli effetti del clima

Andrea Ballocchi
15 gennaio 2020

La matematica può salvare gli esseri viventi dal Climate Change. Ne è convinta Francesca Dominici, una delle menti più apprezzate nel mondo scientifico. È un’esperta di fama internazionale nel settore della data science, la scienza finalizzata a estrarre conoscenza dai dati, sapendoli interpretare. Attualmente insegna biostatistica alla Harvard T.H. Chan School of Public Health ed è co-direttore dell’Harvard Data Science Initiative, presso una delle università più prestigiose al mondo. Di recente ha partecipato a uno studio che ha messo in evidenza la necessità di rivedere al ribasso i valori massimi delle linee guida internazionali sulla qualità dell’aria, in quanto l’esposizione alle polveri fini (Pm 2,5) provoca seri disturbi alla salute anche a breve termine.

Non è la prima volta che il suo contributo scientifico permette di comprendere meglio gli effetti deleteri alla salute dello smog e di valutare meglio gli effetti dei cambiamenti climatici. Proprio poco tempo fa, su quest’ultimo tema, è intervenuta a un convegno con un contributo intitolato “Come la data science può aiutare ad affrontare il cambiamento climatico”.

Ma la passione di Francesca Dominici per una delle materie spesso meno amate ha origini precoci: «la passione per la matematica, coltivata sin da giovanissima, mi ha portata all’università a scoprire e a “innamorarmi” della statistica perché permetteva di risolvere problemi concreti. Ho voluto sin da subito fare ricerca, ma ho capito che in Italia le possibilità erano limitate. Da qui l’idea di guardare agli Stati Uniti». Partita dall’Italia dopo la laurea, negli States ha potuto entrare in contatto con i maggiori esperti globali di statistica applicata. I suoi studi hanno avuto un impatto diretto sulle politiche per la qualità dell’aria portando a rendere più rigorosi gli standard di qualità dell’aria negli Stati Uniti. Nel 2017, è stata nominata tra le dieci scienziate italiane al mondo con il maggior impatto nelle scienze biomediche.

La matematica, sotto forma di statistica e data science, permetterà di salvarci?

Assolutamente sì. Non solo: il ruolo del data scientist e le possibilità offerte dai dati per trovare informazioni e risolvere situazioni avranno sempre più importanza. Con la rivoluzione tecnologica in atto abbiamo possibilità di raccogliere dati praticamente su tutto. Da qui discende l’importanza, ma anche la grande responsabilità di chi lavora alla data science perché se da una parte il dato, l’informazione, può fare del bene, dall’altro lato può essere nocivo se utilizzato in modo illecito: il caso Facebook-Cambridge Analityca insegnano. In ogni caso, oggi i dati sono oro, valgono più del denaro se vengono impiegati e analizzati opportunamente.

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Secondo Francesca Dominici “I dati, quindi, possono aiutare a prendere decisioni e azioni decisive per ridurre l’impatto sull’ambiente, tutelandolo”. Foto: iStock

Come la data science può permettere di affrontare il cambiamento climatico?

Nella mia carriera ho cercato e cerco tuttora di utilizzare tutte le informazioni disponibili per comprendere gli effetti delle polveri fini (Pm 2,5) e degli altri inquinanti sulla salute, cercando di capire quali siano gli interventi più efficaci da mettere in atto per migliorare la qualità dell’aria. È un compito d’importanza strategica, tanto che ai massimi livelli istituzionali, World Health Organization compresa, le decisioni per diminuire la soglia degli inquinanti vengono prese basandosi su studi scientifici e sui dati. Dal punto di vista legale, anche negli Stati Uniti vige lo stesso criterio: secondo la Clean Air Act, norma fondamentale che dal 1970 fissa la disciplina sulla qualità dell’aria, davanti all’evidenza scientifica che mette in luce la pericolosità degli inquinanti nell’aria si va ad abbassare la soglia, implementando una serie di riforme sia per rendere più sostenibili gli inceneritori e il traffico, due delle principali sorgenti di emissioni climalteranti. I dati, quindi, possono aiutare a prendere decisioni e azioni decisive per ridurre l’impatto sull’ambiente, tutelandolo.

Quali sono i principali elementi che entrano in gioco nel lavoro di biostatistica?

Ce ne sono diversi, ma possiamo individuarne principalmente tre. Il primo è la research data platform, ovvero la base costituita dai dati provenienti da varie sorgenti, partendo da quelli sulla salute attinti su tutto il territorio nazionale, e dal lavoro enorme per armonizzarli, connetterli, permettere di dar loro un senso. Su questa base si va poi a lavorare costruendo algoritmi statistici per svolgere l’analisi, impiegando le più importanti risorse computazionali della Harvard University, contando anche sulle migliori soluzioni di Intelligenza Artificiale e Big Data Analytics. I risultati ottenuti devono essere caratterizzati (ed è il terzo elemento fondamentale) da trasparenza, accessibilità e riproducibilità di tutto ciò che facciamo in quanto i risvolti del nostro lavoro hanno conseguenza diretta sulla variazione della soglia di inquinanti e dalle decisioni conseguenti che hanno costi enormi.

Quali studi sta conducendo ora?

Sono impegnata su vari fronti. Uno in particolare ci vede impegnati sulla comprensione degli effetti degli inquinanti sulle classi sociali più svantaggiate. Si parte dall’ipotesi che, soprattutto negli USA con un sistema sanitario fondato sulle fasce di reddito, questa fascia di popolazione è esposta a un livello di inquinanti più elevato e quindi più esposte a problemi di salute. Per questo cercheremo di comprendere, aiutati dall’Intelligenza artificiale, chi sono le persone più a rischio in modo da fornire un aiuto più mirato ed efficace. Cercheremo anche di comprendere gli effetti delle polveri sottili sulla salute mentale.

Inoltre stiamo conducendo studi legati agli effetti del Climate Change sulla salute. Siamo consapevoli che oggi con i cambiamenti climatici avremo sempre più fenomeni avversi quali incendi, inondazioni e condizioni estreme di calore e di freddo. Il lavoro che ci attende riguarda la comprensione di quali aree saranno più colpite dai disastri causati dal clima, mettendo in atto soluzioni concrete per prevenirle e alleviarle.

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