Rozwój programu Copernicus w celu lepszego monitorowania oceanów
Ziemskie oceany są kluczowe dla naszego przetrwania, pochłaniają bowiem 30 % antropogenicznych emisji dwutlenku węgla i 90 % nadmiaru ciepła, a także zaspokajają 17 % zapotrzebowania na białko zwierzęce na świecie. Zrozumienie zachodzących w nich procesów ma istotne znaczenie dla klimatu i bezpieczeństwa żywnościowego. Usługa monitorowania środowisk morskich programu Copernicus (ang. Copernicus Marine Environment Monitoring Service, CMEMS) jest źródłem danych referencyjnych na temat fizycznego i biogeochemicznego stanu środowiska morskiego, w tym lodu morskiego, a także dynamiki globalnych oceanów. Na tym fundamencie zbudowano dotychczas wiele modeli ekosystemów morskich. Modele te charakteryzuje jednak ograniczona możliwość wykorzystania w celu prognozowania szkodliwych zdarzeń, takich jak spadek stężenia tlenu czy zanieczyszczenie substancjami odżywczymi - mogą wybiegać w przyszłość o zaledwie pięć do sześciu dni. Co więcej, prognozy te często charakteryzuje brak precyzji ze względu na niewystarczające wykorzystanie rzeczywistych danych. Celem projektu SEAMLESS było zwiększenie możliwości usługi CMEMS w zakresie dokładniejszej oceny wpływu zmiany klimatu na ekosystemy oceaniczne i bezpieczeństwo żywnościowe. „Usługa CMEMS często nie zapewnia wiarygodnych danych na temat niepewności modelu i relacji między obserwowanymi i nieobserwowanymi elementami systemu morskiego”, wyjaśnia Jozef Skakala, koordynator projektu z ramienia Laboratorium Morskiego w Plymouth w Zjednoczonym Królestwie. „Ogranicza to jakość prognoz i symulacji ekosystemowych”. Celem projektu SEAMLESS było lepsze zrozumienie wpływu działalności człowieka i zmiany klimatu na ekosystemy morskie. Dzięki poprawie dokładności modeli, projekt przyczynił się do opracowania kluczowych wniosków na temat stanu oceanów, a nowa wiedza będzie stanowić podstawę działań i praktyk w zakresie zrównoważonego zarządzania zasobami morskimi Europy. Badacze opracowali nowe metody łączenia danych fizycznych i biogeochemicznych, wykorzystując obserwacje satelitarne oraz in situ. Dzięki zastosowaniu nowych metod łączenia danych, które pozwalają na uwzględnienie niepewności modelu, prototypowy system skuteczniej zestawia różne symulowane procesy i zmienne, które wpływają na wskaźniki ekosystemowe, w tym dynamikę planktonu, obieg węgla i inne krytyczne procesy.
Wypełnianie luk w danych
Precyzyjniejsze dane z modeli oceanicznych opracowane w ramach projektu SEAMLESS poprawiają nasze możliwości w zakresie monitorowania i oceny stanu ekosystemów morskich w celu realizacji strategii ich ochrony, planowania wykorzystania tych obszarów, skutecznej realizacji projektów w zakresie akwakultury i rybołówstwa oraz badania wpływu zmiany klimatu i działalności człowieka na ekosystemy oceaniczne. Ponadto w ramach programu Copernicus są dostępne nowe platformy obserwacyjne, takie jak jednostki morskie i biogeochemiczne pływaki Argo, co pozwoliło na zwiększenie dokładności danych. W ramach projektu SEAMLESS pięć europejskich ośrodków prognozowania uzyskało dostęp do narzędzi umożliwiających skuteczniejsze przewidywanie zmian na Morzu Północnym, Północnym Atlantyku, Morzu Śródziemnym, Morzu Bałtyckim i Morzu Arktycznym. Nowe narzędzia pomogły przewidzieć szkodliwe zdarzenia, takie jak zanieczyszczenie substancjami odżywczymi i zakwity glonów, jednocześnie pogłębiając wiedzę na temat reakcji ekosystemów na działalność człowieka i zmianę klimatu. „Nowa wiedza będzie podstawą strategii promujących zrównoważone zarządzanie oceanami w Europie”, mówi Skakala.
Istotne wyniki
Skutkiem projektu SEAMLESS jest istotne zwiększenie możliwości usługi CMEMS w zakresie dostarczania ulepszonych symulacji przeszłości i prognoz dotyczących warunków oceanicznych. Nowe analizy i prognozy będą stanowiły cenne narzędzia dla interesariuszy, w tym decydentów, planistów, instytucji monitorujących, hodowców i naukowców zajmujących się zmianą klimatu. Ponadto w ramach projektu powstał przyjazny dla użytkowników otwartoźrółowy prototyp narzędzia modelującego, który pozwala interesariuszom skuteczniej prognozować sytuację na morzach i oceanach. Dzięki niemu nowe pokolenie ekspertów może zdobywać umiejętności, które pozwolą im skuteczniej chronić nasze oceany.
Słowa kluczowe
SEAMLESS, Copernicus, CMEMS, ekosystemy morskie, łączenie danych, bezpieczeństwo żywnościowe, modele
