Όταν ο ωκεανογράφος Toste Tanhua και η ερευνητική του ομάδα δημιούργησαν ένα δοκιμαστικό σύστημα για την παρακολούθηση των συνθηκών υδατοκαλλιέργειας κοντά στη Βαρκελώνη το 2023, είχαν πλήρη επίγνωση της καταστροφής που είχε προκαλέσει στην περιοχή μια ισχυρή καταιγίδα τρία χρόνια νωρίτερα.
Η καταιγίδα Γκλόρια κατέστρεψε τη νοτιοανατολική Ισπανία τον Ιανουάριο του 2020, σκοτώνοντας 13 ανθρώπους και προκαλώντας ζημιές εκατομμυρίων ευρώ. Στο λιμάνι της Βαρκελώνης, κύματα ύψους επτά μέτρων έπεσαν πάνω στις θαλάσσιες άμυνες, καταπλάκωσαν τις κοντινές παράκτιες πόλεις με θαλάσσιο αφρό και κατέστρεψαν τα παραθαλάσσια θέρετρα.
«Είχαμε την καταιγίδα Gloria πολύ στο μυαλό μας», δήλωσε ο Tanhua, χημικός ωκεανογράφος στο Κέντρο Ωκεάνιων Ερευνών GEOMAR Helmholtz στο Κίελο της Γερμανίας. Ο Tanhua έχει συμμετάσχει προσωπικά σε περισσότερες από 35 θαλάσσιες ερευνητικές αποστολές, μεταξύ άλλων στην Αρκτική, τον Ατλαντικό και την Ανταρκτική.
Ωκεάνια κενά
Η καταστροφή στην Ισπανία ανέδειξε την ανάγκη βελτίωσης των ευρωπαϊκών συστημάτων παρακολούθησης και προειδοποίησης των ωκεανών. Παρά τη θεμελιώδη σημασία του θαλάσσιου περιβάλλοντος, τόσο περιβαλλοντικά όσο και οικονομικά, εξακολουθούν να υπάρχουν μεγάλα κενά στα συστήματα παρατήρησης και πρόβλεψης των ωκεανών.
»
Τώρα βλέπουμε την ανάγκη για ένα διαρκές σύστημα παρατήρησης που μπορεί να παρέχει πληροφορίες για την κατανόηση της υγείας των ωκεανών, των αλλαγών στη βιοποικιλότητα και των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής.
Toste Tanhua, EuroSeaΗ παρατήρηση των ωκεανών είναι μια «μεγάλη επιστήμη», η οποία περιλαμβάνει μεγάλες ομάδες και πόρους. Η ΕΕ έχει πραγματοποιήσει σημαντικές επενδύσεις τις τελευταίες δεκαετίες για να δώσει ώθηση στην ανάπτυξη της παρατήρησης των ωκεανών και να βελτιώσει την ολοκλήρωση και τον συντονισμό των εθνικών προσπαθειών.
Η Tanhua ηγείται μιας διεθνούς ομάδας ερευνητών που εργάζεται για να βοηθήσει στην ενσωμάτωση των ευρωπαϊκών εθνικών συστημάτων παρατήρησης των ωκεανών σε ένα παγκόσμιο σύστημα.
Στο πλαίσιο μιας τετραετούς χρηματοδοτούμενης από την ΕΕ ερευνητικής πρωτοβουλίας με την ονομασία EuroSea, η οποία ολοκληρώθηκε τον Δεκέμβριο του 2023, οι ερευνητές έφεραν σε επαφή εμπειρογνώμονες από 56 οργανισμούς από όλη την Ευρώπη και πέραν αυτής.
Σε αυτούς περιλαμβάνονταν το Παγκόσμιο Σύστημα Παρατήρησης Ωκεανών (GOOS), ο Παγκόσμιος Μετεωρολογικός Οργανισμός, ο διεθνής οργανισμός Mercator Ocean International και το Ευρωπαϊκό Παγκόσμιο Σύστημα Παρατήρησης Ωκεανών (EuroGOOS).
Διεθνής εποπτεία
Το EuroSea αποτελεί μέρος μιας σειράς επιστημονικών προσπαθειών που υποστήριξαν την ανάπτυξη της Θαλάσσιας Υπηρεσίας Copernicus (CMS) της ΕΕ.
Η υπηρεσία αυτή είναι η θαλάσσια συνιστώσα του προγράμματος Copernicus της ΕΕ και παρέχει δωρεάν, έγκυρες πληροφορίες για την υποστήριξη των ευρωπαϊκών και διεθνών πολιτικών διαχείρισης των ωκεανών.
Στόχος της είναι να ρίξει φως στις σημαντικές αλλαγές που λαμβάνουν χώρα στους ωκεανούς και γύρω από αυτούς, από την πρόγνωση των ωκεανών και του καιρού έως την ανίχνευση μακροπρόθεσμων σημάτων για το κλίμα και τα οικοσυστήματα.
Ιστορικά, η επιστήμη των ωκεανών καθοδηγείται από την περιέργεια, καθώς οι άνθρωποι ήθελαν να εξερευνήσουν τους ωκεανούς και τις μορφές ζωής τους, δήλωσε ο Tanhua.
«Τώρα βλέπουμε την ανάγκη για ένα διαρκές σύστημα παρατήρησης που μπορεί να παρέχει πληροφορίες για την κατανόηση της υγείας των ωκεανών, των αλλαγών στη βιοποικιλότητα και των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής», είπε.
Τέτοιες επιχειρησιακές υπηρεσίες χρειάζονται για τη ναυτιλία και άλλες θαλάσσιες βιομηχανίες, όπως η υδατοκαλλιέργεια, η υπεράκτια αιολική ενέργεια και ο τουρισμός.
Μακροπρόθεσμη προσπάθεια
Οι απαρχές του CMS ανάγονται σε μια παλαιότερη ερευνητική πρωτοβουλία που χρηματοδοτήθηκε από την ΕΕ με την ονομασία MERSEA-STRAND 1. Η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε ανάλυση των δυνατών και αδύνατων σημείων της ευρωπαϊκής επιχειρησιακής ωκεανογραφίας και των συστημάτων αφομοίωσης δεδομένων ήδη από το 2003 και το 2004.
«Τότε ήταν που όλα τα επιχειρησιακά κέντρα ωκεανογραφίας στην Ευρώπη κάθισαν για πρώτη φορά μαζί για να συζητήσουν πώς να αναπτύξουν ένα πλήρως λειτουργικό σύστημα για τη μοντελοποίηση και την πρόγνωση των ωκεανών», δήλωσε ο Pierre-Yves Le Traon, επιστημονικός διευθυντής του Mercator Ocean International.
Αυτό άνοιξε το δρόμο για μια σειρά χρηματοδοτούμενων από την ΕΕ προγραμμάτων που εργάστηκαν για την ενσωμάτωση δορυφορικών παρατηρήσεων με δεδομένα από επιτόπια δίκτυα παρακολούθησης για ακριβέστερη μοντελοποίηση των ωκεανών, οδηγώντας τελικά στη δημιουργία του επιχειρησιακού CMS το 2014.
«Χρειαζόμαστε τις δυνατότητες του Copernicus για την καλύτερη διαχείριση των ωκεανών με βιώσιμο τρόπο, την υποστήριξη της ανάπτυξης της γαλάζιας οικονομίας και την καλύτερη προστασία των θαλάσσιων οικοσυστημάτων», δήλωσε ο Le Traon.
Τόνισε επίσης την ανάγκη καλύτερης κατανόησης του τρόπου με τον οποίο ο ωκεανός μεταβάλλεται από την κλιματική αλλαγή, ώστε να προβλεφθεί η μακροπρόθεσμη εξέλιξή του και να προετοιμαστούμε και να προσαρμοστούμε.
Βελτίωση της ποιότητας των δεδομένων
Η Tanhua και η ερευνητική ομάδα EuroSea διερεύνησαν τρόπους σύνδεσης δεδομένων από πολλές διαφορετικές πηγές για τη βελτίωση της συνολικής ποιότητας των δεδομένων στο EuroGOOS.
Εκτός από τον ιστότοπο παρακολούθησης των υδατοκαλλιεργειών στα ανοικτά των ακτών της Ισπανίας, οι ερευνητές δημιούργησαν επίσης μια παρόμοια υπηρεσία συλλογής δεδομένων στη Θάλασσα της Ιρλανδίας για την υποστήριξη των ιρλανδών ιχθυοκαλλιεργητών. Και στις δύο περιπτώσεις, οι ερευνητές ανταποκρίθηκαν στις ανάγκες των χρηστών.
Στην Ιρλανδία, η συλλογή δεδομένων αφορούσε κυρίως την παρακολούθηση της υγείας των ωκεανών, μετρώντας πράγματα όπως τα επίπεδα οξυγόνου και την παρουσία επιβλαβών ανθίσεων φυκιών. Αυτές συνδέονταν με τα επίπεδα θρεπτικών ουσιών στο νερό και τα κύματα καύσωνα.
Στην Ισπανία, ενδιαφέρονταν περισσότερο για την κατανόηση των κυμάτων, των ρευμάτων και του ανέμου, δήλωσε ο Tanhua. «Ήθελαν ένα σύστημα προειδοποίησης που θα τους επέτρεπε να προετοιμάζονται για δυσμενείς καιρικές συνθήκες».
Και στις δύο τοποθεσίες, η ομάδα χρησιμοποίησε σημαδούρες εξοπλισμένες με αισθητήρες για τη μέτρηση τόσο χημικών όσο και φυσικών μεταβλητών του ωκεανού. Οι μετρήσεις αυτές συνδυάστηκαν με δεδομένα από άλλα συστήματα παρατήρησης του δικτύου Copernicus.
Στην Ισπανία, οι ωκεανογράφοι συνεργάστηκαν επίσης με διάφορα λιμάνια γύρω από τη Βαρκελώνη. Τα δεδομένα που συνέλεξαν οι σημαδούρες τους επέτρεψαν να μοντελοποιήσουν τον τρόπο με τον οποίο θα άλλαζαν τα ρεύματα και οι συνθήκες κύματος στα λιμάνια και τις παραλίες κατά μήκος της καταλανικής ακτής κατά τη διάρκεια καταιγίδων.
Επίσης, παρείχαν πληροφορίες σχετικά με το πώς τα θαλάσσια κατασκευαστικά έργα θα μπορούσαν να μεταβάλουν τις παλίρροιες και τα κύματα καταιγίδων, ακόμη και πληροφορίες για το πού θα πρέπει να ψάξει η ακτοφυλακή σε περίπτωση που κάποιος πέσει στη θάλασσα, με βάση τα τοπικά θαλάσσια ρεύματα.
Ηλιακό μη επανδρωμένο αεροσκάφος
Η Tanhua ειδικεύεται στον αερισμό των ωκεανών – την κίνηση του νερού από την επιφάνεια του ωκεανού προς τα βάθη, μεταφέροντας μαζί του ιδιότητες όπως αλλαγές στη θερμοκρασία, αέρια όπως διοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο ή γλυκό νερό από τη βροχή.
Με τα ερευνητικά πειράματα του EuroSea, η ομάδα μπόρεσε να αποκτήσει περαιτέρω εικόνα αυτής της διαδικασίας, με όλες τις περιβαλλοντικές της επιπτώσεις. «Υπήρχε μια λειτουργία που σας επέτρεπε να μοντελοποιήσετε πώς θα διασκορπιζόταν, για παράδειγμα, μια πετρελαιοκηλίδα», δήλωσε ο Tanhua.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα αυτόνομο ιστιοπλοϊκό αεροσκάφος για να μετρήσουν τις συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα στην επιφάνεια του ωκεανού στον τροπικό Ατλαντικό.
«Οι ωκεανοί απορροφούν σήμερα περίπου το ένα τέταρτο των ανθρωπογενών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα», δήλωσε ο Tanhua. Αυτό ανέρχεται σε περίπου 10 έως 12 δισεκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα ετησίως, ή περίπου το ένα τρίτο των ετήσιων παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα από ορυκτά καύσιμα και τη βιομηχανία.
»
Χρειαζόμαστε τις δυνατότητες του Copernicus για την καλύτερη διαχείριση των ωκεανών με βιώσιμο τρόπο.
Pierre-Yves Le Traon, MERSEA-STRAND 1Για την ακριβή πρόβλεψη των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στους ωκεανούς του πλανήτη, οι επιστήμονες πρέπει να κατανοήσουν καλύτερα αυτές τις ροές διοξειδίου του άνθρακα.
Το ηλιακό μη επανδρωμένο αεροσκάφος, εξοπλισμένο με αισθητήρα διοξειδίου του άνθρακα, πέρασε περισσότερο από ένα χρόνο στη θάλασσα, διανύοντας περίπου 22 000 χιλιόμετρα μπρος-πίσω στον Ατλαντικό Ωκεανό.
Η ιδέα ήταν να διερευνήσει πώς μπορούν να μετρηθούν οι συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα. Το έργο χρησιμοποίησε επίσης αισθητήρες διοξειδίου του άνθρακα σε σημαδούρες και φορτηγά πλοία, καθώς και ρομποτικά πλωτά μέσα που παρασύρονται με τα ωκεάνια ρεύματα.
Οι αισθητήρες χρησιμοποιούν δεδομένα από το σύστημα Copernicus για τη βελτίωση των προβλέψεων, αλλά στέλνουν επίσης δεδομένα πίσω στο σύστημα, ενισχύοντας τις δυνατότητές του.
Ψηφιακός δίδυμος
Με βάση τα επιτεύγματα του CMS και του Ευρωπαϊκού Δικτύου Θαλάσσιων Παρατηρήσεων και Δεδομένων, οι επιστήμονες αναπτύσσουν τώρα τον ευρωπαϊκό ψηφιακό δίδυμο του ωκεανού (EU DTO), χρησιμοποιώντας τις τελευταίες εξελίξεις στην παρατήρηση, τη μοντελοποίηση και την τεχνητή νοημοσύνη.
Η πρώτη προ-λειτουργική πλατφόρμα του ΔΤΟ της ΕΕ παρουσιάστηκε τον Ιούνιο του 2024.
Η πλατφόρμα ψηφιακού διδύμου χρησιμοποιεί δεδομένα και μοντέλα ωκεανών σε πραγματικό χρόνο και ιστορικά δεδομένα και μοντέλα για την εκτέλεση διαφόρων σεναρίων «τι θα συμβεί αν», εξήγησε ο Le Traon.
«Αν μειώσω τη ρύπανση σε έναν συγκεκριμένο ποταμό, ποιος θα είναι ο αντίκτυπος στον ωκεανό;», πρότεινε ως παράδειγμα. «Δεδομένων διαφορετικών σεναρίων κλιματικής αλλαγής, ποιος θα είναι ο αντίκτυπος της ανόδου της στάθμης της θάλασσας στις ακτές;»
«Η δυνατότητα μοντελοποίησης τέτοιων σεναρίων κλιματικής αλλαγής θα βοηθήσει τους υπεύθυνους λήψης αποφάσεων να διαχειριστούν καλύτερα τον ωκεανό», δήλωσε ο Le Traon.
Η έρευνα του παρόντος άρθρου χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα Horizon της ΕΕ. Οι απόψεις των συνεντευξιαζόμενων δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα εκείνες της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Αν σας άρεσε αυτό το άρθρο, παρακαλούμε σκεφτείτε να το μοιραστείτε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης.
Το παρόν άρθρο αποτελεί απόδοση του επίσημου δημοσιευμένου στα ελληνικά. Στο geografos.gr διαλέγουμε επίκαιρα άρθρα από το horizon magazine και σας τα παρουσιάζουμε.