Jak wielozmysłowe wirtualne doświadczenie zanieczyszczenia powietrza wpływa na zachowania środowiskowe?

Celem projektu jest zrozumienie, jak wielozmysłowe wirtualne doświadczenie wpływa na rzeczywiste zachowania środowiskowe. Do osiągnięcia tego celu wykorzystamy technologię immersyjnej i mieszanej rzeczywistości (immersive virtual and mixed reality) w celu wizualizacji zanieczyszczenia w czasie rzeczywistym, analizę psychologicznych oraz ekonomicznych czynników wpływających na zanieczyszczenie powietrza pochodzące z gospodarstw domowych.

Zanieczyszczenie powietrza jest poważnym zagrożeniem dla zdrowia publicznego. Głównym źródłem problemu są samochody i nawyki grzewcze. Stosowanie węgla i śmieci do ogrzewania, a także drewna w kominku dla przyjemności, prowadzi do szybkiego przekraczania codziennych norm zanieczyszczenia powietrza. Mimo że szkodliwość zanieczyszczenia powietrza i jego związek z naszymi codziennymi zachowaniami jest powszechnie znany, problem ten utrzymuje się. Co więcej, złej jakości powietrze jest groźne na długo przed tym, zanim je dostrzeżemy. Czy jakość powietrza poprawiłaby się, gdybyśmy mogli zobaczyć, dotknąć i usłyszeć zanieczyszczenie? Czy to zachęciłoby nas do zmiany naszych zachowań i poprawy zdrowia? Nasz zespół, wykorzystując technologię rzeczywistości wirtualnej, razem z lokalnymi społecznościami w Polsce i Norwegii, szuka odpowiedzi na to pytanie.

Cele projektu

Projekt ma na celu przede wszystkim zrozumienie, jak wielozmysłowe doświadczenie wirtualne wpływa na rzeczywiste zachowania środowiskowe. Rzeczywistość wirtualna (VR) jest symulowanym doświadczeniem, które może odzwierciedlać świat rzeczywisty, ale może również wzbogacić go o elementy wykraczające poza rzeczywistość – wówczas mówimy o rzeczywistości mieszanej (mixed reality, XR). Środowiska wirtualne możemy odtwarzać zarówno za pomocą specjalnych gogli, jak i zwykłych smartfonów. Te ostatnie pozwalają również na doświadczanie środowisk wirtualnych w postaci rzeczywistości rozszerzonej (augmented reality, AR), gdzie elementy wirtualne nakładają się na świat rzeczywisty, rozszerzając dostępne informacje nt tego, co widzimy. Na razie środowiska wirtualne zapewniają głównie wrażenia wizualne i słuchowe. Niemniej jednak opracowywane i wdrażane są nowe rozwiązania i produkty multisensoryczne.

Zanieczyszczenie powietrza może być wykryte przez nasze ciała tylko wtedy, gdy osiągnie niebezpiecznie wysoki poziom. Jednak zanieczyszczone powietrze jest szkodliwe na długo zanim będziemy mogli je poczuć i zobaczyć. Celem badania jest zbadanie wpływu doświadczeń związanych z wielozmysłowym zanieczyszczeniem powietrza na rzeczywiste zachowania ludzi. W naszych analizach weźmiemy pod uwagę również czynniki ekonomiczne, psychologiczne i społeczno-kulturowe, aby lepiej zrozumieć, co wpływa na jakość powietrza w małych polskich i norweskich miastach. Przeprowadzamy również warsztaty z mieszkańcami, wprowadzając ich w badania jako aktywnych uczestników współtworzących aplikację przedstawiającą zanieczyszczenie oraz wiedzę o zachowaniach i mechanizmach prowadzących do zmiany nawyków.

Opis badań

VAPE to transdyscyplinarny projekt, w którym łączymy wielozmysłowe doświadczenie w zakresie VR, pomiaru zanieczyszczeń powietrza w czasie rzeczywistym, analizy ekonomicznej i psychologicznej oraz zaangażowania obywatelskiego. Planujemy budowę sieci tanich czujników jakości powietrza w wybranych miastach w Polsce i Norwegii. Zarejestrowane przez nas dane wykorzystamy do zbudowania wielozmysłowego doświadczenia wirtualnego, które mieszkańcy będą mogli wykorzystywać do codziennej obserwacji jakości powietrza w swojej okolicy.

Celem jest zbadanie, jak to doświadczenie wpłynie na postawy i gotowość do zachowań proekologicznych wśród mieszkańców Myszkowa w Polsce i Halden w Norwegii. Ponadto, w tworzenie tych doświadczeń zaangażujemy lokalną społeczność i artystów. W ramach eksperymentów laboratoryjnych sprawdzimy, jak wielozmysłowe wirtualne doświadczenie zanieczyszczenia powietrza wpływa na człowieka na poziomie neuronalnym, fizjologicznym i behawioralnym, aby jeszcze bardziej zwiększyć skuteczność naszych działań w terenie. Wreszcie, wykorzystamy ekonomiczną teorię podejmowania decyzji i ekonomię eksperymentalną, aby zobaczyć, jak możemy zwiększyć skalę rozwiązania na większe obszary i inne regiony.

Oczekiwane rezultaty

Oczekujemy, że podstawową korzyścią wynikającą z projektu będzie zmiana zachowań i większe zaangażowanie społeczne w rozwiązywanie problemu czystego powietrza. Przyczynimy się do rozwoju wiedzy, przede wszystkim dzięki lepszemu zrozumieniu mechanizmu stojącego za tą zmianą zachowania, w szczególności zaś  użyteczności wielozmysłowych VR i działań partycypacyjnych. Mamy nadzieję na wypracowanie rozwiązania, które będzie można aplikować w skali regionów, kraju, Europy i świata.

Finansowany z Mechanizmu Finansowego
Europejskiego Obszaru Gospodarczego

Projekt VAPE został sfinansowany w ramach konkursu IdeaLab na interdyscyplinarne projekty badawcze, finansowanego z funduszy EOG, czyli środków Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego na lata 2014–2021 (numer 2019/35/J/HS6/03166). Budżet projektu to 6 357 500 PLN.

Jednym z głównych zanieczyszczeń atmosferycznych jest pył zawieszony (PM), który przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem jest sklasyfikowany jako czynnik rakotwórczy Grupy 1. Wiąże się on z rakiem płuc, przedwczesną umieralnością, chorobami układu krążeniowo-oddechowego i sercowo-naczyniowego, a zatem jest rutynowo monitorowany w celu zmniejszenia powodowanych przez niego szkód. Monitorowanie odbywa się przy użyciu drogiego sprzętu badawczego. Te wysokie koszty inwestycyjne związane z prowadzeniem i utrzymaniem miejsc monitorowania utrudniają zwiększenie zasięgu przestrzennego i utrzymanie wysokiej jakości danych dotyczących zanieczyszczenia powietrza.

W ostatnich latach intensywnie badano tanie czujniki PM jako potencjalną alternatywną metodę pomiaru stężenia PM. W naszym projekcie stosujemy niezwykle innowacyjne podejście polegające na instalacji bardzo gęstej sieci czujników, aby wyłapać różnice w jakości powietrza pomiędzy kwartałami, a nawet pojedynczymi ulicami.

W ramach badań laboratoryjnych, prowadzone będą przede wszystkim eksperymenty wykorzystujące pomiar zachowania oraz reakcji psychofizjologicznych w środowiskach wirtualnych. Dzięki precyzyjnemu pomiarowi m.in. śledzeniu ruchu oczu (ang. eye tracking), bicia serca, elektroencefalografii (EEG), oraz funkcjonalnej spektroskopii bliskiej podczerwieni (ang. functional near-infrared spectroscopy, fNIRS) połączonemu z wysokim realizmem i kontrolą środowisk wirtualnych, jesteśmy w stanie przeprowadzić badania niemożliwe do wykonania za pomocą tradycyjnych metod badawczych.

Zebrane dane posłużą do dwóch głównych celów. Po pierwsze, pomogą lepiej zrozumieć percepcję zanieczyszczenia powietrza wtedy, gdy staje się ono wręcz namacalne – dzięki wirtualnemu dotykowi, widzialne i słyszalne, a nawet – wyczuwalne w zupełnie nowy, nieznany wcześniej sposób. Po drugie, sprawdzimy jaki rodzaj komunikatów pomaga skutecznie wpływać na postawy i zachowania prośrodowiskowe, aby działania na rzecz czystego powietrza były skuteczniejsze.

W ramach tzw. badań podłużnych (inaczej określanych jako longitudinalne), sprawdzimy uwarunkowania i spodziewane zmiany postaw i zachowań w polskim Myszkowie i norweskim Halden na przestrzeni trzech lat. Badania będą prowadzone dwa razy w roku – wiosną i jesienią. Kwestionariusz można uzupełnić online lub na papierze, a następnie przesłać go pocztą.

Mieszkańców i mieszkanki Myszkowa zapraszamy do zgłoszenia się na ochotników wypełniając [Formularz zgłoszeniowy].

 

The participatory design of effective VR environment is a vital part of the planned social intervention on both individual and collective level. In particular, based on well-established Living Lab approach, we plan to involve part of the local community of Myszkow and Halden to be directly involved in the process of co-creation of XR content and activities, i.e. VR and real life experiences.

 

Ważną częścią projektu są warsztaty partycypacyjne, dzięki którym mieszkańcy i mieszkanki wybranych miejscowości będą aktywnie współtworzyć nasz projekt. Partycypacyjne projektowanie efektywnego środowiska VR jest istotną częścią planowanych działań terenowych, zarówno na poziomie indywidualnym, jak i grupowym. W szczególności, w oparciu o ugruntowane podejście Living Lab, planujemy zaangażować część społeczności lokalnej Myszkowa i Halden, aby bezpośrednio włączyli się w proces współtworzenia treści i formy aplikacji do odtwarzania wielozmysłowych środowisk wirtualnych.

Jaką wartość ma czyste powietrze? Jakość powietrza to doświadczane dobro publiczne. Czyste powietrze to klasyczny przykład dobra publicznego – nikt nie może zostać wykluczony z korzystania z niego. Z drugiej strony, jest to również dobro doświadczane. Ludzie nie potrafią powiedzieć ile jest warte dopóki nie doświadczą czystego i zanieczyszczonego powietrza. Wrażliwość na jakość powietrza wzrasta po ekspozycji na jego nagłą, nieoczekiwaną zmianę. Do tego czasu większość z nas ma tendencję do niedoszacowania własnej wyceny jakości powietrza. Jednocześnie, brak wiarygodnego monitoringu i publicznego dostępu do informacji o stanie środowiska prowadzi do błędnych przekonań na temat poziomu zanieczyszczeń, a w konsekwencji do niepotrzebnej ekspozycji na szkodliwe dla zdrowia zanieczyszczenia. Problem ekspozycji na zanieczyszczenia szczególnie dotyka najbiedniejszych w społeczeństwie, wzmacniając nierówności. W tym skomplikowanym układzie powiązań stanu środowiska, z czynnikami społecznymi i ekonomicznymi, nie ma łatwych rozwiązań. 

W projekcie chcemy przede wszystkim wycenić skutki, koszty i korzyści, poprawy monitoringu i publicznego dostępu do informacji o jakości powietrza. Zrozumienie wartości i efektów dostarczania takich informacji jest kluczowe aby określić optymalny poziom inwestycji w zbieranie i upublicznianie wiedzy o jakości powietrza.