Vandens kiekio ir kokybės stebėsena siekiant prisitaikyti prie klimato kaitos

Pagrindiniai mokymai

Apie regioną

Grėsmės klimatui

Klimato kaita daro didelį poveikį Juodajai jūrai, sukelia pakrančių eroziją ir potvynius dėl kylančio jūros lygio ir temperatūros. Šie pokyčiai trikdo jūrų ekosistemas, keičia rūšių pasiskirstymą ir gausą, taip pat lemia vandenynų rūgštėjimą ir deguonies trūkumą. Aukštesnė temperatūra dar labiau palengvina invazinių rūšių plitimą, kenkia vietinėms ekosistemoms ir mažina CO2 absorbciją. Be to, ekstremalūs meteorologiniai reiškiniai, pavyzdžiui, 2021 m. rugpjūčio mėn. stiprios audros Turkijoje, labai pakenkė pakrančių ekosistemoms ir infrastruktūrai.  Katastrofiški potvyniai, kuriuos sukėlė virtinė smarkių perkūnijos audrų, nusinešė 97 gyvybes ir sukėlė plataus masto griūtį, įskaitant pastatų ir tiltų griūtį.

Klimato kaita ir jos tiesioginės bei netiesioginės pasekmės yra čia. Turime pertvarkyti savo mąstyseną ir tai, kaip reaguojame į klimato kaitos poveikį, todėl reikia laikytis daugiadalykio regioninio požiūrio. Turime įtikinti žmones, kad dabartinė praktika nėra tvari.

Nicolaos Theodossiou, ARSINOE CS6 koordinatorius

Dalyvaujamasis požiūris į tarptautinį prisitaikymą prie klimato kaitos

Regioninės prisitaikymo prie klimato kaitos priemonės

Bulgarija. Gamtos rezervatas

Bulgarijoje vykdant projektą ARSINOE daugiausia dėmesio skiriama Ropotamo rezervui – griežtai saugomai ekosistemai, kurios prieiga žmonėms yra ribota. Siekdama įvertinti upės baseiną, grupė atliko bepiločių orlaivių tyrimus ir geoerdvines analizes, naudodama nacionalinius ir tarptautinius duomenų rinkinius. Jie apėmė RCP4.5 ir RCP8.5 klimato prognozes, t. y. vidutinio ir didžiausio išmetamųjų teršalų kiekio scenarijus. Remdamasi šiais duomenimis, grupė nustatė galimas jutiklių vietas rezerve. Tuo tarpu atrinktas novatorius inicijavo atskirą stebėsenos programą už Ropotamo upės draustinio ribų, įgyvendindamas vandens kokybės stebėseną realiuoju laiku trijose pagrindinėse vietose:

• viršutinio kurso atskaitos vieta,
• šalia gyvenvietės esanti teritorija prieš rezervą, kad būtų galima įvertinti žmonių daromą poveikį vietovei,
• Žemutinės vagos vieta netoli upės žiočių, siekiant įvertinti upės savaiminio valymosi pajėgumą prieš pasiekiant Juodąją jūrą.

2024 m. rugsėjo mėn. viduryje projekto grupė įdiegė pirmąjį jutiklių rinkinį ir sukūrė demonstracinę vietą, į kurią integruota būtina vandens kokybės stebėsenos realiuoju laiku infrastruktūra. Šie jutikliai išmatavo pagrindinius parametrus, tokius kaip nitratai, pH ir temperatūra.

Per visą įgyvendinimo laikotarpį grupė kas mėnesį rinko vandens mėginius ir analizavo juos laboratorijoje, taikydama standartinius jutiklių duomenų kalibravimo, patvirtinimo ir tikrinimo metodus. Ši analizė apėmė pagrindinius vandens kokybės rodiklius, įskaitant chlorofilą ir melsvai žalius dumblius. Atliekant papildomus laboratorinius tyrimus buvo matuojamas maisto medžiagų kiekis, o atliekant bandymus vietoje daugiausia dėmesio buvo skiriama pH ir temperatūrai – kritiniams klimato poveikio vertinimo veiksniams.

Stebėsena buvo tęsiama iki 2025 m. birželio mėn. pabaigos, siekiant nuodugniai įvertinti rezervo gebėjimą apsivalyti – jo natūralų gebėjimą apsivalyti įvairiomis sezoninėmis sąlygomis. Galutinėje analizėje bus lyginama vandens kokybė prieš upei tekant per saugomą teritoriją ir jai tekėjus, taip suteikiant vertingų įžvalgų apie tai, kaip rezervatas švelnina poveikį žmonėms ir didina ekosistemų atsparumą klimato kaitai.
Ropotamo upės
inovacija atlieka tiesioginį vaidmenį prisitaikant prie klimato kaitos, nes ji teikia aukšto dažnio, konkrečios vietos vandens kokybės duomenis, kurie padeda nustatyti aplinkos stresorius, susijusius su klimato kintamumu, pvz., padidėjusia temperatūra, maistinių medžiagų apkrova ir taršos šuoliais. Sistemos gebėjimas aptikti šiuos pokyčius beveik tikruoju laiku yra labai svarbus vertinant, kaip ekosistemos reaguoja į lėtinius ir ekstremalius su klimatu susijusius įvykius, pavyzdžiui, sausras, karščio bangas ar potvynius. Nustatant vandens kokybės modelius jutikliais remiamos ankstyvojo perspėjimo sistemos ir pritaikomoji vandentvarka, padedant vietos valdžios institucijoms pasirengti klimato bazinių verčių pokyčiams ir sušvelninti jų poveikį. Sistema, siūlydama ekonomiškai efektyvią, mažo pėdsako alternatyvą tradiciniams laboratorijose taikomiems metodams, didina upių ekosistemų atsparumą ir kartu stiprina regioninės prisitaikymo prie klimato kaitos politikos mokslinį pagrindą.

Rumunija – Dunojaus delta

Rumunijoje tyrimo vieta yra Dunojaus deltoje. Atrinktas novatorius „ProVerse“ sukūrė parodomąjį pavyzdį, kaip spręsti problemas integruojant duomenis iš įvairių šaltinių, įskaitant vietos jutiklius, istorinius įrašus, palydovų duomenis ir kitus atitinkamus duomenų rinkinius. Naudojant pažangias duomenų apdorojimo ir modeliavimo priemones, sistema analizuoja ir prognozuoja vandens kokybės pokyčius.

Demonstratorius susideda iš keturių atskirų sistemų, kurios visos yra pastatytos ant "ProVerse" platformos:

1. duomenų bazė, skirta laiko eilučių duomenims priimti ir apdoroti,
2. duomenų bazės ilgalaikiam neapdorotų ir apdorotų duomenų saugojimui,
3. Pasaulio valstybinė paslauga, leidžianti keisti modeliavimo modelių laiką,
4. Metavisatos technologija.

Upės plūduras apsaugo prietaisus nuo gamtinių pavojų ir leidžia patikimai stebėti.
Pirmajame
etape projekto grupė ir novatorius sukūrė duomenų bazę, skirtą laiko eilučių duomenims gauti ir apdoroti. Jie taip pat bendrai sukūrė duomenų bazes, skirtas tiek neapdorotiems, tiek apdorotiems duomenims saugoti ilguoju laikotarpiu. Be to, "ProVerse" įrenginiuose buvo įsigyti ir kalibruoti vandens kokybės jutikliai.

Metavisatos platforma dabar yra pasirengusi rinkti realius duomenis iš plūduro. Projekto grupė naudos šiuos vandens kokybės duomenis, kad vizualizuotų, imituotų ir analizuotų, kaip klimato kaita veikia natūralų Dunojaus deltos biologinio filtravimo pajėgumą. Pasitelkiant metavisatos technologijas, platforma padės rengti tikslines prisitaikymo strategijas.

Naujovėmis gerinami vietos suinteresuotųjų subjektų gebėjimai stebėti vandens kokybės grėsmes ir į jas reaguoti, taip prisidedant prie atsparumo klimato kaitai Dunojaus deltoje. Realaus laiko vizualizacijos ir scenarijų prognozavimas padeda anksčiau nustatyti sąlygas, susijusias su žalingu dumblių žydėjimu, druskingumo padidėjimu ar maistinių medžiagų įkrova. Taip galima remti tikslingesnes išsaugojimo pastangas ir geresnį pažeidžiamų ekosistemų valdymą.

Turkija – Marmara ir Juodosios jūros delta

Turkijoje grupė pasirinko Marmuro jūros ir Juodosios jūros jungtį kartu su pietvakarių Juodosios jūros vandenimis kaip atvejo dalies tyrimą. Šiam regionui atstovaujantys suinteresuotieji subjektai nustatė pagrindines problemas, pavyzdžiui, taršą, prastėjančią vandens kokybę, ypač deguonies praradimą, ir jos poveikį žuvininkystei. Siekiant spręsti šias problemas, reguliarios jūrų mokslinių tyrimų ekspedicijos iš laivų padėjo stebėti ir analizuoti jūros vandens kokybės parametrus.

Turkijos komanda taip pat dalyvavo atrenkant vieną iš ARSINOE projekto novatorių, kad būtų sprendžiamos jūrų taršos problemos vietoje. Jie pasirinko „Polyregnum“ išmaniųjų stebėjimo jutiklių platformą, kuri Juodojoje jūroje diegiama pirmą kartą. Ši platforma sujungia išmaniuosius jutiklius su pasauliniais vandens kokybės parametrais, kad būtų galima nuotoliniu būdu stebėti oro ir vandens taršą, kartu gerinant supratimą apie oro ir jūros sąveiką.
Platforma,
kurioje įdiegta dirbtiniu intelektu grindžiama duomenų apdorojimo sistema, stebi taršos lygį Juodojoje jūroje analizuodama įvairius parametrus, įskaitant temperatūrą, druskingumą, pH lygį, drėgmę ir anglies dioksido lygį – pagrindinius visuotinio atšilimo rodiklius. Atlikus korozijos bandymus, komanda integravo visus jutiklius į platformą, kurią buvo numatyta paleisti 2025 m. balandžio pradžioje.

SMS platforma stiprina prisitaikymą prie klimato kaitos Juodojoje jūroje, nuolat stebėdama pagrindinius aplinkos kintamuosius ir kritinius su klimatu susijusių pokyčių rodiklius. Geresnis oro ir jūros sąveikos supratimas ir ankstyvas ekosistemos streso požymių nustatymas padeda laiku imtis įrodymais pagrįstų atsakomųjų veiksmų. Platforma taip pat įgalina vietos valdžios institucijas ir suinteresuotuosius subjektus nustatyti ilgalaikes klimato tendencijas ir įgyvendinti prisitaikymo priemones, kuriomis regione užtikrinama aplinkos kokybė, visuomenės sveikata ir ekosistemų atsparumas.

Graikija. Virtualaus vandens telkinio, jungiančio Juodąją jūrą, kūrimas

Graikijoje mokslinių tyrimų grupė pasirinko ilgiausią šalyje Aliakmono upę stebėsenai dėl jos gyvybiškai svarbaus vaidmens energijos gamybos, žemės ūkio ir vandens tiekimo srityse. Šie skirtingi reikalavimai sukuria sudėtingą vandentvarkos iššūkį. Siekdami spręsti šią problemą, tyrėjai įdiegė nebrangius jutiklius upės debitui stebėti, kad būtų galima sukurti skaitmeninį dvynį, kuris padėtų užtikrinti veiksmingesnę vandentvarką.

Skaitmeninis dvynys kasdien rengia savaitines vandens naudojimo vandens tiekimui, drėkinimui ir elektros energijos gamybai prognozes. Jis padeda prognozuoti vandens ištekėjimą iš upės rezervuarų, nes jame atsižvelgiama į hidrologinius, meteorologinius ir energijos gamybos duomenis. Tai padeda tyrėjams ir valdžios institucijoms geriau suprasti sudėtingus įvairių vandens naudojimo būdų ryšius ir pagerinti vandentvarkos efektyvumą. Atsižvelgiant į dabartinius ir būsimus klimato scenarijus, galiausiai didinamas atsparumas klimato kaitai.

Išnagrinėti keturis atskirus atskirų atvejų tyrimus, konceptualiai susietus vietos ir regionų poreikius su pagrindiniais procesais. Ji taikė virtualiojo vandens baseino koncepciją, kad pristatytų geriausią praktiką, susijusią su visapusišku prisitaikymo prie jūros šaltinio metodu vandentvarkos srityje.

Santrauka

Daugiau informacijos

Susisiekti