Overvåking av vassmengd og -kvalitet for klimatilpasning

Nøkkelkunnskapar

Om regionen

Klimatruslar

Klimaendringar påverkar Svartehavet alvorleg, og forårsaka kysterosjon og flaum på grunn av stigande havnivå og temperaturar. Desse endringane forstyrrar marine økosystemar, endrar artsfordeling og overflod, samstundes som det fører til havforsuring og oksygenmangel. Høgare temperaturar lettar spreiinga av invasive artar, skadar innfødde økosystemar og reduserer CO2-absorpsjonen. I tillegg har ekstreme vêrforhold, som dei kraftige stormane i Türkiye i august 2021, alvorleg skadat kystøkosystemer og infrastruktur.  Den katastrofale flaumen på grunn av ei rekkje alvorlege torevêr kravde 97 liv og forårsaka omfattande øydelegging, inkludert samanbrot av bygningar og bruer.

Klimaendringane og dei direkte og indirekte konsekvensane av dei er her. Vi må omstrukturarar vår måte å tenkje på og korleis vi handterer klimaendringane, noko som krev ei tverrfagleg regional tilnærming. Vi må overtyde folk om at dagens praksis ikkje er berekraftig.

Nicolaos Theodossiou, koordinator for ARSINOE CS6

Ei deltakande tilnærming til internasjonal klimatilpasning

Regionale tilpasningstiltak for klimaendringar

Bulgaria — naturreservat

I Bulgaria fokuserer ARSINOE-prosjektet på Ropotamo-reservatet, eit strengt beskytta økosystem med avgrensa menneskeleg tilgang. For å vurdere nedbørfeltet gjennomførte teamet umanna luftfartøybaserte undersøkingar og geospatiale analyser, ved hjelp av nasjonale og internasjonale datasett. Dei inkluderte klimaprognosar for RCP4.5 og RCP8.5, noko som betyr moderate og høgaste utsleppsscenari. Basert på desse funna identifiserte teamet potensielle sensorstader i reservatet. I mellomtida starta ein utvald innovatør eit eige overvåkingsprogram utanfor reservatet langs Ropotamo-elva, og implementerte sanntids vasskvalitetsovervåking på tre viktige stader:

• Ein referansestad i den øvre delen,
• Eit oppgjer-tilstøytande område før reservatet for å måle menneskeleg påverknad på området,
• Eit lågare løp nær elvemunningen for å vurdere elvas sjølvreinsande kapasitet før den når Svartehavet.

I midten av september 2024 installerte prosjektgruppa det første setet med sensorar og etablerte ein demonstrasjonsstad, og integrerte den naudsynte infrastrukturen for overvåking av vasskvalitet i sanntid. Desse sensorane målte nøkkelparameterar som nitrater, pH og temperatur.

Gjennom implementeringa samla teamet vassprøvar kvar månad og analyserte dei i eit laboratorium ved hjelp av standardmetodar for å kalibrera, validere og verifisere sensordata. Denne analysen dekte viktige vasskvalitetsindikatorar, inkludert klorofyll og blågrøne algar. Ytterlegare laboratorietestar målte næringsnivå, medan testar på staden fokuserte på pH og temperatur, kritiske faktorar for å vurdere klimapåverknad.

Overvåkinga heldt fram til utgangen av juni 2025 for å foreta ei grundig vurdering av reservens evne til sjølvreinsing — dens naturlege evne til å reinse seg sjølv under ulike sesongmessige tilhøve. Den endelege analysen vil samanlikna vasskvaliteten før og etter at elva strøymer gjennom det beskytta området, og gjev verdifull innsikt i korleis reservatet reduserer menneskelege verknader og forbetrar økosystemets motstandskraft i møte med klimaendringar.

Innovasjonen ved Ropotamo River spelar ei direkte rolle i klimatilpasning ved å gje høgfrekvente, stadsspesifikke vasskvalitetsdata som bidreg til å oppdage miljøstressorar knytte til klimavariabilitet, til dømes forhøgde temperaturar, næringsbelastningar og forureiningstoppar. Systemets evne til å oppdage desse endringane nesten i sanntid er avgjerande for å vurdere korleis økosystema reagerer på kroniske og ekstreme klimarelaterte hendingar, som tørke, hetebølgjer eller flaum. Identifisering av vasskvalitetsmønster via sensorar støttar tidleg varslingssystemer og adaptiv vassforvalting, og hjelper lokale styresmakter med å førebu seg på og redusere effekten av skiftande klimagrunnlag. Ved å tilby eit kostnadseffektivt alternativ med lågt fotavtrykk til tradisjonelle laboratorietunge tilnærmingar, forbetrar systemet elva økosystemets motstandskraft samstundes som det styrkar det vitskaplege grunnlaget for regionale klimatilpasningspolitikkar.

Romania — Donaudeltaet

I Romania ligg studiestaden i Donaudeltaet. Den utvalde innovatøren, ProVerse, har utvikla ein demonstrator for å løyse utfordringar med å integrere data frå ulike kilder, inkludert sensorar på staden, historiske postar, satellittdata og andre relevante datasett. Ved hjelp av avanserte databehandlings- og modelleringsverktøy analyserer og prognosar systemet endringar i vasskvaliteten.

Demonstratoren inneheld fire separate systemer, alle bygget på ProVerse-plattforma:

1. Ei datapipeline for mottak og behandling av tidsseriedata,
2. Databasar for langtidslagring av rå og omarbeidde data,
3. World state service som tillet tilstandsendringar i tidsforløpet av simuleringsmodellar,
4. Metakogteknologi.

Ei elvebøye beskyttar instrumenta mot naturkatastrofar og gjev påliteleg overvåking.

I første fase sette prosjektgruppa og innovatøren opp ein datarøyrleidning for å motta og handsame tidsseriedata. Dei har òg utvikla databasar for lagring av både rå og omarbeidde data på lang sikt. I tillegg vart vasskvalitetssensorane kjøpt inn og kalibrert ved ProVerse-anlegga.

Metaverse-plattforma er no klar til å samle inn data frå den verkelege verd frå bøya. Prosjektgruppa vil bruke desse vasskvalitetsdataa til å visualisere, simulere og analysere korleis klimaendringar påverkar Donaudeltaets naturlege biofiltreringskapasitet. Ved å utnytte metaverse-teknologi vil plattforma støtte utviklinga av målretta tilpasningsstrategiar.

Innovasjonen forbetrar kapasiteten til lokale interessentar til å overvaka og reagere på vasskvalitetstruslar, noko som bidreg til klimabestandighet i Donaudeltaet. Real-time visualiseringar og scenario prognosar støtte tidlegare påvising av forhold knytte til skadelege algeoppblomstringar, salthaldigheit aukar, eller næringsstoff lasting. Dette kan støtte meir målretta bevaringsarbeid og betre styring av sensitive økosystemar.

Türkiye — Marmara og Svartehavsdeltaet

I Türkiye valde teamet sambandet mellom Marmarahavet og Svartehavet, saman med det sørvestlege Svartehavet, som ein delstudie. Interessentar som representerer denne regionen identifiserte viktige utfordringar, til dømes forureining, fallande vasskvalitet — spesielt oksygentap — og dens innverknad på fiskeria. For å møte desse bekymringane bidro regelmessige skipsbaserte marine forskingsekspedisjonar til overvåking og analyse av kvalitetsparameterar for sjøvatn.

Det tyrkiske teamet deltok òg i å velje ein av ARSINOE-prosjektets innovatørar for å takle marine forureiningsutfordringar på staden. Dei valde Polyregnums”Smart Monitoring Sensors”-plattform, som for første gong skal utplasserast i Svartehavet. Denne plattforma kombinerer smarte sensorar med globale vasskvalitetsparameterar for ekstern overvåking av luft- og vassforureining, samstundes som den forbetrar forståinga av luft-sjø-interaksjonar.
Plattforma
er utstyrt med eit AI-drive databehandlingssystem, og sporar forureiningsnivå i Svartehavet ved å analysera flere parameterar, inkludert temperatur, salthaldigheit, pH-nivå, råme og karbondioksidnivå — nøkkelindikatorar for global oppvarming. Etter å ha fullført korrosjonstestane, integrerte teamet alle sensorar i plattforma, som var planlagt for lansering tidleg i april 2025.

SMS-plattforma forbetrar klimatilpasninga i Svartehavet ved å kontinuerleg overvaka viktige miljøvariablar og kritiske indikatorar for klimarelaterte endringar. Betre forståing av luft-sjø-interaksjonar og detektering av teikn på økosystemstress tidleg støttar rettidige, bevisbaserte svar. Plattforma gjev òg lokale styresmakter og interessentar høve til å identifisera langsiktige klimatrender og gjennomføra tilpasningstiltak som sikrar miljøkvalitet, folkehelse og økosystemets motstandskraft i regionen.

Hellas — mot eit virtuelt vassskilje knytte til Svartehavet

I Hellas valde forskargruppa Aliakmon-elva — landets lengste — for overvåking på grunn av si viktige rolle i energiproduksjon, landbruk og vassforsyning. Desse ulike krava skapar ei kompleks utfordring for vassforvaltinga. For å løyse dette installerte forskarane billige sensorar for å overvaka elvas straumningssnøggleik, slik at utviklinga av ein digital tvilling kunne støtte meir effektiv vassforvalting.

Digital Twin opererer på dagleg basis for å generera vekentlege prognosar om vassforbruk for vassforsyning, vatning og elektrisitetsproduksjon. Den støttar prediksjon av vassutstrauming frå elvas reservoarer, då den vurderer hydrologiske, meteorologiske og energiproduksjonsdata. Dette hjelper forskarar og styresmakter betre å forstå dei komplekse tilhøva mellom ulike vassbruk og forbetra vassforvaltingseffektiviteten. Med tanke på noverande og framtidige klimascenari styrkar klimamotstanden til slutt.

Utforske fire forskjellige sub-case studiar konseptuelt knytte lokale og regionale behov med sentrale prosessar. Den brukte det virtuelle vassskiljekonseptet for å vise fram beste praksis for ei omfattande kilde-til-hav-tilpasningstilnærming i vassforvalting.

Samandrag

Ytterlegare informasjon

Kontaktinformasjon