Един от основните аспекти в тазгодишната научноизследователската програма на Института по океанология „Проф. Фритьоф Нансен“ – БАН е усъвършенстването и надграждането на работата по т.нар. цифров двойник (близнак) на Черно море. Това е съвсем логично, тъй като ЕК все повече обръща внимание на океаните и моретата, на тяхното здраве и възможности за възстановяване на екосистемите им. Неслучайно ООН обяви периода 2021 – 2030 г. за „десетилетие за устойчиво развитие на Световния океан“, като подчертава ролята на науката в този процес, заяви пред Maritime.bg доц. д-р Кремена Стефанова, зам.-директор по научноизследователската дейност на ИО – БАН.
В случая става дума за цифрови близнаци, които използват, както данни в реално, така и в историческо време, за да бъдат представяни и съпоставяни процесите в миналото и настоящето. Също така да се правят числени модели за симулиране на бъдещи сценарии, каза доц. Стефанова.
Тази дейност стартира по проект „БулАрго“ през 2013г , когато бяха пуснати в действие в морската среда четири профилиращи сонди. По-късно, една от най-важните цели в инфраструктурния проект МАСРИ, на който ИО е координатор, е въвеждане в експлоатация на два АРГО буя на година. България в лицето на Института по океанология е част от Европейската инфраструктура Euro-ARGO и същевременно единствен представител за Черно море. Сега надграждането на цифровия близнак се залага и в част от новите проекти, разясни тя.
По нейните думи и през тази, юбилейна за института, година (навършиха се 50 години от неговото създаване), приоритетни са задачите по националните стратегии за научни изследвания и европейските рамкови директиви.
В процес на подписване е споразумение с МОСВ за мониторинг на морската среда и крайбрежни води, в съответствие с изискванията на рамковата директива за водите (в едномилната зона) и рамковата директива за морска стратегия.
Тя обхваща 11 дeскриптoра.
През тази година, обаче, усилията ще са съсредоточени върху рибните популации, както на стопански ценните, така и видове, които не са обект на промишлен риболов. Също така – на дънните съобщества и местообитания, биоразнообразието във водната маса (пелагиала) на фито- и зоопланктон и не на последно място морския шум.
Друг важен момент е подобряване на разбирането и прогнозирането на екстремалните явления, породени най-вече от климатичните въздействия, в които влизат и природните заплахи, засягащи морската екосистема, продължи доц. Стефанова.
Използваме исторически данни, събрани и натрупани през годините, съответно и новите, които получаваме и предоставяме в различни международни мрежи като Емоднет- за дънните и пелагични (за фитопланктона) местообитания, за физикохимични параметри на морската среда, батиметрия и дънни субстрати и др. Тук може да бъде включена и Националната научна програма „Опазване на околната среда и намаляване на риска от неблагоприятни явления и природни бедствия“, финансирана от МОН.
Нейната цел е да провежда фундаментални и приложни научни изследвания, насочени към осигуряване на устойчива и по-безопасна среда на живот на човека.
Нещо, което се постига с генериране на нови знания за процесите и взаимодействията в атмосферата, хидросферата, литосферата и биосферата от локален до национален мащаб.
Работният пакет, ръководен от ИО-БАН е за: „Процесите, качеството на морската среда, екосистемните функции и услуги в крайбрежната зона и българската икономическа зона на Черно море“.
Изследванията са насочени към оценка на бреговия риск, произтичащ от хидро и метеорологичните явления, като бури, щормове, които наблюдаваме особено през зимните месеци или пък валежите, водещи до наводнения.
Анализираме климатичните промени и влиянието им върху видовото разнообразие, навлизането на нови видове, състоянието, както на крайбрежните екосистеми, така и върху индикаторни видове зоопланктон. Също – измененията на температурата в хоризонтална и вертикална посока и влиянието им върху популациите на вид ракообразно, което живее в по-студени води, същото върху рибните видове, коментира още тя.
От базата данни, които получаваме от различни източници и моделирания, с използване на цифрови модели се прави близнак на това, което представлява в реални условия екосистемата в Черно море, обясни доц. Стефанова.
Въз основа това можем да правим различни прогнози, изготвяме цифрови модели по различните данни, които имаме за релефа на дъното, картирането на дънния субстрат, на физическите местообитания в бреговата зона и шелфа и т.н. Също интегрираме оперативните данни, които получаваме от Националната оперативно-морска информационна система. По този начин се прави оценка на климата по основните хидрометеорологични параметри на морската среда, изследваме влиянието на климатичните промени и др. Тази система се развива, според възникващите нови обстоятелства. Ето, сега с войната в Украйна ежедневно проследявахме движението на повърхностните води, изпуснати от разрушената язовирна стена на яз. „Нова Каховка“. Всеки ден на сайта на института се представяше информация за посоката на движение и прогноза за възможни сценарии, получени въз основа на продуктите на Черноморския център за наблюдения, от системата Copernicus Marine Services, както и от таксономични анализи за фитопланктона в секция „Биология и екология на морето“, каза тя.
По един от трите ни инфраструктурни проекта – МАСРИ, (финансирани от МОН) с координатор ИО-БАН: „Инфраструктура за устойчиво развитие на морските изследвания, обвързана с участието на България в Европейската инфраструктура EURO-ARGO“, спускането на аргобуйовете в морето също е вид средство за събиране и предаване на данни като температурата, солеността, хлорофила и много други параметри, допълни още доц. Стефанова.
Тези сонди, носейки се по теченията, ежедневно дават разширена информация за екосистемата в даден отрязък от времето. И тук ще направя едно отклонение, през 2018 г. България стана редовен член на ЕКНИ Евро-АРГО и като такъв има задължението да осигурява спускането на минимум 3 сонди на година. Във връзка със спецификата на Черно море, се планира по-широкото използване на сонди със сензори за разтворен кислород и биогеохимични сензори, разясни още доц. Стефанова.
Другият проект: „Разпределена научна инфраструктура „Българска мрежа за дългосрочни екосистемни изследвания” (LTER-BG) също е обвързан с надграждане на наличната инфраструктура, с натрупване на нови данни и знания за черноморската екосистема и приобщаването ни към европейската мрежа. ИО-БАН е представител на макросайта „Черно море“, включващ нос Галата с Варненски залив, Калиакра и пясъчна банка Кокетрай с Бургаски залив.
Що се отнася до проекта за споделената инфраструктура, доц. Стефанова отбеляза, че във Варненския залив вече е инсталирана апаратура за измерване на параметри, като температура ,соленост, кислород, pH и др. Съвсем наскоро такава е монтирана и под нос Калиакра в района на „Зеленка“.
Потокът от информация е постоянен и не само проследява изменението на средата, но и отчита настъпили резки изменения в параметрите, като достъпът до информацията е постоянен на сайта на ИО, каза още доц. Стефанова.
„Благодарение на тази апаратура, например, в началото на юни бе установено, че солеността на водата се е понижила драстично за кратко време (от 16 ‰ до 11 ‰) и така се е задържала близо две седмици. Проследяването на подобен род промени, улавянето на нетипични явления могат само да подкрепят направени изводи или да прогнозираме нови изменение в определени компоненти на морската екосистема, като търсим и първопричините. Възможностите в тази посока много се ще увеличат с предстоящото приключване на класовия ремонт на НИК „Академик“, на който разчитаме за осъществяване на планирани експедиции заложени в два от европейските проекти, чието изпълнение продължава в тазгодишната ни научно изследователска програма“, каза още доц. Стефанова.
Тя отбеляза работата им и по проект „Black Sea Connect“, който приключва тази година и е насочен към въвеждането и координирането на стратегическа програма за морски изследвания и иновации в Черно море.
Той е пряко свързан със синия растеж, с възможностите за бързо развитие на морската индустрия, чрез въвеждането на нови технологии и иновации. Основните участници са академичната общност, финансиращите организации, бизнеса (индустрията), иновационни клъстери, малки и средни предприятия, законодателните органи и разбира се, обществеността.
„Идеята е да достигнем нещо много трудно осъществимо – баланс, от който се нуждаем: както в самата екосистема, така и в отделните институции и хората, които ги представляват, за да вървят нещата в правилната посока“, подчерта доц. Стефанова.
Другият голям проект BRIDGE–BS е за насърчаване на научните изследвания и иновациите в Черно море за съвместно развитие на синия растеж в рамките на устойчиви екосистеми. Той обединява 33 партньорски организации от 7 черноморски страни, 8 държави-членки на ЕС и международни организации. Едновременно с него върви работата на института и по още един голям проект DOORS. И трите се финансират от програмата за научни изследвания и иновации „Хоризонт 2020“ на ЕС и е насочен към ускорен Син растеж на Черноморския регион. Проектът се координира от Националния институт GeoEcoMar, Румъния и обединява опита на 37 научни, академични, бизнес организации от 16 европейски държави, включително всички черноморски страни.
По проектите BRIDGE и DOORS развиваме усърдно просветителска и образователна дейност с програма, в която учениците влизат в ролята на учени. Те извършват полеви наблюдения, алармират за струпвания на медузи, определят видовия им състав и биват ангажирани с натрупване на повече знания за морската екосистема.
Специално в BRIDGE, първоначално бяха избрани седем пилотни сайта (райони) пред всяка страна от Украйна, Русия, Грузия, Турция, България и Румъния. За съжаление с войната в Украйна и несигурността на обстановката в региона се ограничаваме с експедициите само пред Румъния, България, Турция и Грузия. За българското крайбрежие пилотният сайт обхваща акваторията пред Варна и Бургас, като работим координирано с колегите от Института за биоразнообразие и екосистемни изследвания към БАН в София. По един от работните пакети целта е създаване на „живи лаборатории“. Това е място, където граждани, предприятия, научноизследователски организации и административни органи могат да обменят идеи, обсъждат решения и създават технологии за решаване на локални предизвикателства.
Четвъртият ни голям европейски проект, REST COAST – („Широкомащабно възстановяване на крайбрежни екосистеми, чрез свързаност реки-море”), който също набира скорост е с фокус върху възстановяването на екосистемата, със заложена експериментална работа и др., разясни още зам.-директорът по научноизследователската дейност на ИО – БАН.
Доц. Стефанова спомена и за още един проект, финансиран от фонд „Научни изследвания, който стартира през тази, юбилейна за Институт година: “Биоакумулация на микропластмаси в ключови видове от трофичните мрежи в черноморската екосистема и потенциалните им негативни ефекти”. Хипотезата на проекта е, че микропластмасата вече добива значително разпространение в черноморската биота, където се акумулира във видове организми с ключово значение.
Изреждайки всички тези проекти, доц. Стефанова го прави с уговорката, че те само дават представа за пъстра палитра от дейности, но не изчерпват всички техни разработи, които продължават или започват през юбилейната година за ИО-БАН.