Forscher des Dahdaleh Institute for Global Health Research der York University und der Lassonde School of Engineering haben ihr Safe Water Optimization Tool (SWOT) mit mehreren Innovationen überarbeitet, die Helfern helfen werden, potenziell lebensrettende Informationen aus Wasserqualitätsdaten zu gewinnen, die regelmäßig in humanitären Umgebungen gesammelt werden.
Die in Zusammenarbeit mit Ärzte ohne Grenzen/Médecins Sans Frontières (MSF) erstellte, kostenlos nutzbare Open-Source-Online-Plattform hat gezeigt, dass sie die Wassersicherheit für Menschen in Flüchtlingslagern dramatisch erhöht und große Ungenauigkeiten in Bezug auf die richtige Chlorierung korrigiert hat das ging über jahrzehnte.
SWOT v2, das am Dienstag, den 8. November bei einer virtuellen Veranstaltung vorgestellt wird, baut auf früheren Forschungsergebnissen mit Fortschritten bei den Engines für maschinelles Lernen und numerische Modellierung des Tools auf. Eine neu konzipierte und neu gestaltete Benutzererfahrung und neue Funktionen versprechen, humanitären Einsatzkräften die dringend benötigte Unterstützung in Situationen zu geben, in denen durch Wasser übertragene Krankheiten zu den größten Gesundheitsbedrohungen gehören.
„Unsere erste Version des Tools war ein Prototyp. Was wir in den letzten zwei Jahren mit dem Feedback der Benutzer und dem Lernen vor Ort gemacht haben, ist die Entwicklung eines hochmodernen Webprodukts“, sagt Teamleiter Syed Imran Ali, der es ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Dahdaleh Institute und außerordentlicher Professor an der Lassonde School of Engineering. „Dies ist einer der ersten operativen Einsätze von künstlicher Intelligenz in der humanitären Hilfe.“
Ali und der Rest des Teams, darunter der für maschinelles Lernen zuständige Professor Usman T. Khan von der Lassonde-Abteilung für Bauingenieurwesen, der graduierte Modellierungsforscher Mike De Santi, der Direktor des Dahdaleh-Instituts, Dr. James Orbinski, und der Außendienstberater James Brown, sagen, dass diese Verbesserungen bekannt sind durch praktische Erfahrungen aus der Praxis.
Humanitäre Helfer stehen vor großen Herausforderungen bei der Versorgung von Menschen, die von Konflikten oder Naturkatastrophen betroffen sind, mit sauberem Wasser, erklärt Brown, der zuvor in Lagern gearbeitet hat und die Wasserversorgung von über 40.000 Menschen verwaltet hat.
„Als Wasseringenieur in einer Krise versorgen Sie Menschen mit Wasser, die oft extrem gefährdet sind, und es ist Ihre Aufgabe, sie vor all den Gesundheitsrisiken zu schützen, die in einer solchen Umgebung bestehen. Es ist so frustrierend, nicht über die Informationen zu verfügen Sie müssen sicher sein, dass das Wasser, das Sie liefern, kein weiteres Gesundheitsrisiko darstellt“, sagt er.
„Die Motivation für all die Arbeit, die wir für die Veröffentlichung von SWOT v2 geleistet haben, besteht darin, Menschen dabei zu helfen, die besten Entscheidungen zu treffen, und Vertrauen zu schaffen, dass Qualitätsstandards eingehalten werden – sowohl für Helfer als auch für diejenigen, die auf die Wasserversorgung angewiesen sind.“
Das Tool entstand aus Alis Erfahrung in der Zusammenarbeit mit Ärzte ohne Grenzen als Wasser- und Sanitärspezialist in Flüchtlingssiedlungen im Südsudan. Trotz der Befolgung der branchenüblichen Richtlinien für die Wasserchlorung stellten Ali und seine Kollegen fest, dass das Wasser in den Haushalten der Menschen während eines großen Ausbruchs von Hepatitis E, einer schweren durch Wasser übertragenen Krankheit, die bei schwangeren Frauen eine Sterblichkeitsrate von bis zu 25 Prozent haben kann, immer noch unsicher war.
„Es gab eine riesige Krise – Ende der Regenzeit, Überschwemmungen überall“, erinnerte sich Ali. „Also wüteten all diese durch Wasser übertragenen Krankheiten durch das Lager.“
Durch Feldforschung, die sich mit der Wasserqualität in Flüchtlingslagern befasste, entdeckten Ali und sein Team, dass die im humanitären Sektor weit verbreiteten Richtlinien zur Chlorierung auf falschen Annahmen basierten.
„Niemand hat sich jemals mit dem Problem befasst, was nach dem Wasserhahn passiert“, erklärt Ali und stellt fest, dass Menschen in Flüchtlingslagern anders als in den meisten städtischen Umgebungen in den Industrieländern Wasser aus öffentlichen Wasserhähnen in Behältern sammeln und es dann zu ihrem Haus zurückbringen müssen Haushalte, wo es viele Stunden lang gelagert und verwendet wird, was viele Möglichkeiten für eine Rekontamination während dieser „letzten Meile“ der Kette von sicherem Wasser bietet.
Aufbauend auf der im Südsudan begonnenen Arbeit untersuchte das Forschungsteam die Chlorierungswerte bei der Verteilung und in Haushalten in Flüchtlingslagern auf der ganzen Welt und erkannte, dass sie diese Daten – die routinemäßig zu Überwachungszwecken gesammelt werden – verwenden könnten, um den Chlorzerfall nach der Verteilung zu modellieren und standortspezifische und evidenzbasierte Wasserchlorierungsziele zu generieren. Sie stellten diese Modellierungswerkzeuge in die Cloud, um den SWOT v1-Prototyp zu erstellen, und führten eine Proof-of-Concept-Studie in einem großen Flüchtlingslager in Bangladesch durch.
„Wir haben festgestellt, dass sich durch die Anwendung der SWOT-Empfehlungen der Anteil der Haushalte mit sauberem Wasser nach etwa 15 Stunden im Vergleich zur Status-quo-Praxis effektiv verdoppelt hat“, sagt Ali.
Obwohl diese Ergebnisse sehr beeindruckend waren, berücksichtigten sie nicht alle verschiedenen Bedingungen, denen Wasser- und Sanitärarbeiter ausgesetzt sein konnten, fügt Brown hinzu, was v2 berücksichtigt.
Sie berücksichtigten auch nicht den Geschmack. SWOT v2 verspricht nicht nur, Wasser sicherer zu machen, sondern auch das optimale Niveau zu finden, bei dem der Chlorgehalt hoch genug ist, um Menschen zu schützen, aber nicht so hoch, dass die Menschen es ablehnen. Dies ist besonders wichtig in Teilen der Welt, in denen die Menschen zuvor an Quellen wie hochwertiges Quellwasser gewöhnt waren und nicht an Chlor gewöhnt sind.
„Wenn die Leute den Geschmack nicht mögen, sie nicht mögen, wie es aussieht und riecht, werden sie diese Quelle nicht nutzen und dann zu einem Fluss oder an einen anderen Ort gehen, der gefährlich sein könnte“, sagte Brown sagt.
In zukünftigen SWOT-Versionen hofft das Team, andere Wasserqualitäts- und Gesundheitsergebnisse einzubeziehen und zu prüfen, wie sie eine stärkere Beteiligung von Vertriebenen selbst integrieren könnten. Während Ali sagt, dass das Tool die politischen Wurzeln der Flüchtlingskrise nicht behandeln kann, ist der praktische Bedarf für SWOT größer denn je.
„Die bedauerliche Tatsache ist, dass jetzt mehr Menschen vertrieben werden als je zuvor in der Menschheitsgeschichte“, sagt Ali. „Wir sehen, dass klimabedingte Katastrophen an Häufigkeit und Ausmaß zunehmen – insbesondere Überschwemmungskrisen, die mit vielen durch Wasser übertragenen Krankheiten verbunden sind. Es ist eine sehr klare und gegenwärtige Gefahr. Die Menschen brauchen Lösungen, die im aktuellen Kontext funktionieren.“
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