"Platformă ştiinţifică şi de transfer tehnologic în domeniul oceanografiei operaţionale, vector pentru creşterea securităţii în partea de vest a Marii Negre" (SOCOP)


Oceanografia naţionala, ca parte ştiinţei mediului, are îndelungate tradiţii şi rezultate care au condus, încă din anul 1961 la aderarea ţării noastre la Comisia Oceanografică Interguvernamentală (I.O.C.) a UNESCO. Concentrarea preocupărilor în acest domeniu s-a realizat în 1970 prin înfiinţarea Institutului Roman de Cercetări Marine din Constanţa, devenit ulterior Institutul Naţional de Cercetare - Dezvoltare Marină "Grigore Antipa" (HG 686/23.08.1999).

După 1989, preocupările de oceanografie s-au extins şi la alte instituţii, care au iniţiat şi dezvoltat programe proprii, cu diferite surse de finanţare,

Preocupările de oceanografie operaţionala au devenit prioritare ca urmare a dezvoltării tehnice a aparaturii oceanografice şi de telecomunicaţii, care a mărit capacităţile de modelare şi prognoza. Aceasta presupune existenta unor volume mari de date oceanografice, achiziţionate continuu, transferul de date oceanografice în timp real şi quasi-real devenind o metodologie clasică în multe ţări din lume, INCDM "Grigore Antipa" fiind implicat în câteva experimente de acest fel, concretizate în proiectele internaţionale Serviciul European pentru Nivelul Mării (ESEAS) http://www.eseas.org. sau Reţea de modernizare a capacitaţii instituţionale şi a reţelelor, pentru îmbunătăţirea capacitaţii de prognoză în bazinul Mării Negre ( ARENA) cât şi Program suport pentru capacitate instituţionala în regiunea Mării Negre, pentru statutul operaţional al serviciilor oceanografice (ASCABOS).

Proiectul actual, SOCOP îşi propune sa pună bazele unei platforme ştiinţifice şi de transfer tehnologic, în domeniul oceanografiei operaţionale prin integrarea instituţiilor naţionale cu preocupări în acest domeniu şi crearea instrumentelor de transfer la utilizatori. Structura complexa creata va permite reabilitarea sistemului de achiziţie, stocare şi transfer de date oceanografice din mediul marin către centrele de meteo-oceanografice.


Sistemul integrat presupune unificarea entităţilor disparate şi ulterior proiectarea unei reţele comune de staţii/puncte de observaţii, adaptarea de metodologii standardizate comune, evaluarea stării actuale a echipamentelor existente (traductori/reţele), înlocuirea acestora acolo unde se impune Aceasta presupune în subsidiar crearea şi gestionarea unei baze de date, controlul de calitate al datelor (QC), aplicarea de modele şi crearea diferitele tipuri de produse meteo-oceanografice: prognoze de durata scurta şi medie sau pe termen lung, harţi digitale actualizate şi pe suport material, buletine informative asupra evoluţiei anumitor parametri semnificativi de mediu. Prin aceste componente proiectul răspunde cerinţelor utilizatorilor finali, urmărindu-se realizarea unui dialog continuu cu aceştia (feed-back).

Platforma integrativa, prin crearea de produse oceanografice complexe, va facilita integrarea oceanografiei naţionale în structurile europene similare, dezvoltând atât infrastructura cât şi resursele umane existente şi va asigura fundamentarea ştiinţifica a deciziilor legate de utilizarea mediului , reducerea riscurilor generate de evenimente extreme (furtuni, creşterea accelerată a nivelului mării, tsunami, poluări accidentale), asigurarea condiţiilor de exploatare durabilă bunurilor şi serviciilor oferite de mediul marin cât şi valorificarea în plan naţional a experienţei obţinute din derularea proiectelor regionale şi internaţionale.

Începuturile oceanografiei operaţionale în datează din perioada 1983-1986, concretizate prin instalarea de către IRCM (actual INCDM), la Constanta, pe izobata de 11 metri, a unui turn de măsurători oceanografice. Acesta a transmis, prin cablu, la mal, elementele vântului şi valului în locaţia respectiva.

În 1999, prin includerea INCDM în programul internaţional MedGLOSS (Program regional de densificare a reţelei de observaţii la Marea Mediterană şi Marea Neagră) http://www. medgloss.ocean.org.il., iniţiat de Comisia Internaţionala de Explorare Ştiinţifica a Mediteranei (CIESM/IOC), s-a amplasat primul echipament oceanografic cu transmitere de date în timp quasi - real şi care asigură transmiterea orară prin dial-up şi Internet a seturilor de măsurători la sediul INCDM şi de aici la Institutul de Oceanografie din Israel cu care se colaborează în cadrul Programului respectiv. Din 2002, INCDM a fost invitat să facă parte din Serviciul European pentru Nivelul Marii (ESEAS) prin care s-a derulat şi proiectul finanţat de Uniunea Europeană, ESEAS-RI. Proiectul a avut ca obiective principale reabilitarea sistemelor de măsurare a nivelului mării cu accent pe transmiterea datelor în timp quasi-real. INCDM, ca responsabil naţional al reţelei de măsurare a nivelului marii, a instalat la Sulîna un shaft-encoder tip Thalimedes, care are posibilitatea de a transmite date în timp real prin GSM, cu condiţia procurării aparaturii specializate de transmisie.

Din 2003, Administraţia Naţională de Meteorologie dezvoltă programul SIMIN (Sistem Meteorologic Integrat Naţional), care are şi o latura de oceanografie operaţionala, preluata de Direcţia Hidrografica a Marinei (DHM), partener INCDM în cadrul proiectului actual. În cadrul SIMIN, DHM a primit în gestionare trei înregistratoare de nivel al marii care transmit datele prin GSM. Datorita unor disfuncţii, această latură nu a funcţionat corespunzător, fiind necesara o reevaluare şi reabilitare a capacitaţilor.

Datele obţinute în cadrul acestor reţele au permis abordarea a doua direcţii principale:

- cercetarea ştiinţifică prin care s-au analizat tendinţele pe termen lung a parametrilor măsuraţi (val, nivel), raportându-ne astfel la preocupările întregii comunităţi ştiinţifice dîn regiunea Mării Negre şi Oceanului Mondial.

- latura practică, prin care s-au efectuat diferite studii solicitate de diverşi beneficiari pe bază de contract: Oficiul Naţional de Cadastru şi Geodezie, CN Administraţia Porturilor Maritime S.A, Rompetrol S.A., Ministerul Mediului şi Gospodăririi Apelor sau companii străine ca Japan Înternational Cooperation Agency (JICA) etc., care sunt şi în viitor potenţiali utilizatori ai rezultatelor cercetării integrate.

Pe plan internaţional, oceanografia operaţională se dezvoltă ca o alternativă necesară şi utilă prin asigurarea unui volum mare de date, dând posibilitatea modelatorilor de a asimila datele în timp real, în acest mod prognozele de orice tip actualizându-se continuu.

În bazinul Marii Negre, cele şase ţări costiere au derulat în comun, pe lângă alte programe anterioare specifice, un program finanţat de Uniunea Europeana, ARENA http://www.arena-blacksea.net/ (Program Regional de Modernizare a Reţelelor de Internet pentru Îmbunătăţirea Prognozelor ) care a avut ca obiective dezvoltarea unor componente ale oceanografiei operaţionale, în scopul îmbunătăţirii prognozelor meteo-oceanografice. În prezent se derulează un al doilea proiect, ASCABOS http://www.ascabos.io-bas.bg/ (Program suport de întărire a capacitaţii instituţionale în regiunea Mării Negre pentru un statut operaţional al serviciilor oceanografice). Finanţarea ambelor programe da către Uniunea Europeană indică interesul major general pentru dezvoltarea serviciilor operaţionale. Din februarie 2007, INCDM este partener la un alt proiect internaţional, ECOOP (Sistem operaţional de observare şi prognoză pe şelful mărilor Europene). Proiectul îşi propune să integreze reţelele de observaţii meteo – oceanografice existente într – un sistem pan – european şi să implementeze un sistem european de informaţii marine orientat spre utilizatorii finali


Proiectul actual valorifică rezultatele colaborărilor INCDM Grigore Antipa în proiectele internaţionale menţionate, prin implementarea la nivel naţional a unor componente testate din sistemul regional şi prin crearea capacităţilor de transfer de informaţie între partenerii proiectului, în cadrul platformei.


Proiectul vizează realizarea următoarelor obiective generale:

A)

În acelaşi timp, proiectul are în vedere şi următoarele obiective specifice:

B)


În zona costieră a Marii Negre trăiesc cca. 162 milioane de oameni a căror sănătate şi bunăstare este afectata de degradarea mediului marin. De aceea este necesara o prognoză adecvată pentru a identifica, a analiza şi a determina costurile soluţiilor pentru un management mai bun al mediului marin, pentru o dezvoltare durabilă şi securitate în regiune. Pentru aceasta, oceanografia operaţională este un instrument în plus, care prin produsele sale devine indispensabilă managerilor şi factorilor de decizie din zona costieră.

Trebuie avută în vedere îmbunătăţirea comunicaţiilor şi a altor facilitaţi esenţiale pentru monitorizarea, analiză ştiinţifică, modelarea şi prognoza proceselor care au loc în mediul marin.

Platforma ştiinţifica şi de transfer tehnologic propusă prin proiect se constituie într-un prim pas în definirea şi unificarea sistemului naţional operaţional de observare şi prognoză.

Elementele de bază avute în vedere sunt comunicaţiile, schimbul de date şi informaţii oceanografice într-o reţea definită.

Un al doilea pas se constituie în descrierea fenomenologică a proceselor care guvernează dinamica marină , scala acestora şi interacţiunile dintre ele. Eficienţa operativă implică proiectarea şi construirea unui sistem incipient de prognoză, prin aplicarea modelării, dezvoltând un sistem operaţional capabil sa asigure fluxul de date în timp real sau quasi-real. Aceasta implica şi dezvoltarea unor modele capabile sa asimileze datele, dar care nu vor fi abordate în proiectul actual.

Echipamentele existente în prezent sunt concentrate la INCDM şi Direcţia Hidrografica Maritima (DHM) şi constă în maregrafe de tip Paroscientiic Înteligent Sensor, Thalimede shaft-encoder, maregrafe tip Aandera. Transmiterea de date se realizează prin trei modalităţi: dial-up (telefonie), Internet şi GSM.

Proiectul îşi propune sa redefinească şi sa densifice scara de amplasare a viitoarei reţele care va avea următoarea structură, gestionată în cadrul Platformei comune:

- geamanduri oceanografice marine, cu softuri adecvate;

- staţii meteorologice automate pentru maregrafele existente;

- locaţii de măsurare a valurilor şi curenţilor marini.

Prin reţeaua creată, vom încerca sa stabilim legături de colaborare cu reţeaua meteorologica naţionala, zona marină, care este parte a Sistemului Meteorologic Integrat Naţional (SIMÎN) gestionat de Administraţia Naţionala de Meteorologie.

Problemele de mediu din Marea Neagra afectează întregul bazin şi nu pot fi rezolvate de o singură ţară datorita naturii transfrontaliere a dinamicii poluanţilor şi sedimentelor, iar propagarea câmpurilor de valuri este insuficient urmărită, generând unele dificultăţi în elaborarea prognozelor. De aceea Platforma propusă va întări legăturile de colaborare cu structurile similare din tarile costiere, încercând să pună bazele unei structuri de observaţii oceanografice transnaţionale, produsele oceanografice devenind mult mai exacte şi complexe. Printre beneficiarii regionali ai acestor produse enumerăm: Comisia pentru Protecţia Marii Negre Împotriva Poluării, Organizaţia Cooperării Economice la Marea Neagră, etc. Prin aceasta se măreşte capacitatea naţională de expertiză, contribuind la crearea de produse specifice care vor fi diseminate către utilizatorii finali.

Oceanografia romanesca are vechi tradiţii şi a avut o contribuţie ştiinţifica deosebită prin toate disciplinele pe care le înglobează. Disiparea preocupărilor de oceanografie în diferite instituţii subordonate diferitelor ministere, costurile ridicate impuse de exploatarea navelor de cercetare a făcut ca progresele în domeniu sa nu fie cele preconizate. Deşi Uniunea Europeana sprijinit derularea a diferite proiecte în regiune, progresele înregistrate sunt insuficiente datorită şi legăturilor precare între instituţiile specializate.

În prezent nu există în plan naţional o reţea de achiziţie, stocare, prelucrare şi transfer al datelor oceanografice, deşi au existat preocupări în domeniu la diferite instituţii. Nu există sistemul instituţional care sa gestioneze unitar preocupările de oceanografie operaţională şi nu există o reţea de evaluare şi transfer a produselor oceanografice între producătorii de date oceanografice ăi între aceştia şi utilizatori.

Plecând de la realitatea existentei producătorilor de date şi a utilizatorilor finali proiectul îşi propune sa rezolve lacunele menţionate mai sus prin abordarea a doua direcţii principale:

1. modernizarea echipamentelor de achiziţie şi transfer de date meteo-oceanografice;

2. integrarea institutelor cu specializări în domeniul oceanografiei, inclusiv Universitatea din Bucureşti, care are preocupări similare şi care se încadrează atât ca partener cât şi ca utilizator de date oceanografice.

Aceasta entitate, creata sub forma Platformei ştiinţifice şi de transfer tehnologic, va mări capacitatea de expertiză a fiecărui institut în parte, dând posibilitatea abordării de cercetări multidisciplinare complexe, care pot fi abordate chiar în perioada derulării proiectului, ca parte integranta a componentei de diseminare a produselor proiectului.

Utilizatorii produselor oceanografice cu care partenerii în proiect au lucrat până în prezent vor avea posibilitatea optării pentru produse mult mai complexe, existând şi perspectiva accesării, în consorţiu, de fonduri europene, dând viabilitate Platformei ştiinţifice propuse.


Pentru realizarea obiectivelor propuse, activităţile vor fi grupate pe următoarele direcţii tematice:

1 Identificarea capacitaţilor actualilor şi potenţialilor producători de date oceanografice şi a modului în care pot îmbunătăţi conexiunile ştiinţifice între institutele romaneşti specializate.

Obiectivul presupune doua componente:

identificarea producătorilor şi utilizatorilor naţionali;

identificarea producătorilor şi utilizatorilor internaţionali;

Se va urmări existenţa preocupărilor legate de parametrii de stare a mediului, care pe lângã cei actuali, pot fi cuantificabili, traductorii necesari, amplasare în reţea, baze de date, etc.

Se va identifica structura bazelor de date existente şi se va încerca relaţionarea bazelor actuale disipate între diferite instituţii. Aceasta se poate face prin serverul de arhivă existent la INCDM, care este responsabil de reţea în cadrul proiectului internaţional ARENA. Prin server se va face relaţionarea bazelor şi cu cele obţinute prin ambele proiecte ARENA şi ASCABOS, în acest mod Platforma naţionala propusă racordându-se la întreaga reţea de la Marea Neagra, creându-se premizele unei Platforme ştiinţifice internaţionale în oceanografia operaţionala.


2. Stabilirea necesitaţilor ştiinţifice şi tehnologice ale producătorilor şi utilizatorilor produselor oceanografice şi crearea unei baze de date comune.

În abordarea obiectivului vom face distincţia între necesităţile ştiinţifice şi posibilităţile tehnologice, care sunt diferite la parteneri şi care trebuie atent evaluate la utilizatori pentru a putea asigura fluxurile de informaţie şi de produs final.

Astfel pentru preluarea unei prognoze în timp real, utilizatorul trebuie sa deţină o tehnică minimala alocata pentru aceasta în funcţie de gradul de interes. Aceasta va presupune evaluarea exacta a capacitaţii platformei de a integra o reţea de calculatoare existente, evaluarea fluxurilor de date şi a protocoalelor de transfer, conducând în final la stabilirea reţelei pentru producerea, gestionarea şi transferul datelor în domeniul oceanografiei operaţionale. Precizăm că în prezent exista un număr important de potenţiali utilizatori ai platformei, printre care cei mai relevanţi pot fi : Secretariatul Sistemului Naţional de Intervenţie în Caz de Poluare cu Hidrocarburi, Comitetul Naţional al Zonei Costiere, Administraţia Porturilor Maritime, Ministerul Mediului, etc.


3. Întărirea capacitaţii de expertiză a instituţiilor din Platforma naţionalã

Stabilirea necesitaţilor ştiinţifice conduce în mod firesc la stabilirea unor domenii prioritare, cărora li se va acorda o atenţie deosebită. Avem în vedere:

- achiziţii de echipamente specifice pentru măsurarea, stocarea şi transferul de date în timp quasi-real din mediul marin, schimbul de date între parteneri şi între aceştia şi utilizatorii finali identificaţi

- formarea de personal cu abilitaţi specifice în domeniu;

- implementarea de metodologie şi echipament modern conform standardelor organizaţiilor similare cu care vom forma reţeaua pan europeana;

- întărirea capacitaţilor de asimilare date şi modelare, achiziţii de softuri specializate unde este necesar şi dezvoltarea celor existente.

4.Transfer tehnologic, pentru omogenizarea capacitaţilor platformei de a răspunde unitar cerinţelor oceanografiei operaţionale şi diseminarea rezultatelor către utilizatorii finali.

- definitivarea sistemului de schimb de date şi produse oceanografice;

- stabilirea protocoalelor de transmitere la utilizatorii finali şi acordarea de asistenţă unde este cazul;

- diseminarea rezultatelor prin workshopuri, ghiduri sau manuale.

- aplicaţii şi simulări pe diferite situaţii.

- gestionarea sistemului şi identificarea de capacitaţi pentru a menţine viabila Platforma şi după terminarea proiectului.


5. Elaborarea Termenilor de Referinţa pentru Centrul Naţional de Date Oceanografice.

Platforma ştiinţifică şi de transfer tehnologic, prin integrarea institutelor specializate creează premizele înfiinţării unui Centru naţional de date oceanografice şi de mediu (CNDOM). Activitatea de bază a unui asemenea centru este de a asigura managementul achiziţiei de date oceanografice, procesarea şi controlul de calitate al acestora, arhivarea pe termen lung şi diseminarea acestora. Datele provin în principal de la cercetătorii care le-au colectat în desfăşurarea proiectelor proprii şi astfel centrul polarizează preocupările de oceanografie naţională disipate în diferite instituţii şi proiecte, devenind un factor integrator atât între instituţiile de cercetare cât şi între universităţile cu preocupări în domeniu, asigurând legătura cu Centrele Oceanografice existente în celelalte ţări costiere de la Marea Neagră şi din oceanul mondial.

Un CNDO trebuie să ofere:

Considerăm că în această etapă, de comun acord cu partenerii implicaţi în Proiect, va fi posibil să elaborăm Termenii de Referinţă pentru CNDO.


Proiectul va avea următoarele rezultate cuantificabile:

a) înfiinţarea primei Platforme ştiinţifice şi de transfer tehnologic în domeniul oceanografiei operaţionale româneşti prin integrarea institutelor specializate în domeniu, lărgind astfel aria de competenţă a acestora;

b) întărirea capacitaţii de expertiza a instituţiilor participante prin completarea dotărilor şi perfecţionarea personalului;

c) asigurarea schimbului de date, crearea unei baze de date şi crearea de produse oceanografice noi;

d) diseminarea rezultatelor către utilizatorii finali prin transfer direct de date şi produse oceanografice;

e) având în vedere parametrii cuantificabili care fac obiectul oceanografiei operaţionale, valuri, curenţi, direcţia şi viteza vântului, etc., produsele sub forma de prognoză sau harţi vor fi utile pentru îmbunătăţirea condiţiilor de navigaţie, pentru prognozarea traseelor în caz de poluări accidentale cu scopul de a se asigura intervenţii rapide, pentru a cunoaşte în permanenţă evoluţia ecosistemului marin în componenta sa abiotica.

f) evaluări de risc pentru fenomene extreme;

g)bazele studiului de fezabilitate pentru crearea Centrului Naţional De Date Oceanografice.

Valorificarea şi diseminarea rezultatelor proiectului se va realiza pe mai multe căi:

- organizarea unui workshop iniţial cu participarea producătorilor de date oceanografice;

- crearea paginii web. a proiectului;

- realizarea unui director al instituţiilor şi companiilor utilizatoare de date oceanografice şi al listingului de cerinţe actuale şi de viitor;

- implementarea unor aplicaţii demonstrative cu participarea utilizatorilor de date;

- ghiduri şi manuale;

- organizarea unui workshop final pentru dezbaterea Termenilor de Referinţa a viitorului Centru Naţional de Date Oceanografice;


Oceanografia operaţională presupune existenţa unor măsurători continue şi coerente asupra parametrilor de mediu. Prin aceasta, abaterile negative de la regimul statistic pot fi cunoscute din timp, oferînd posibilitatea întervenţiei rapide în orice situaţie.

Evoluţia factorilor fizici, care înfluenţează ecosistemul sunt importanţi pentru managerii zonelor costiere în luarea deciziilor. Dinamica zonei costiere nu poate fi conceputa, fără a ţine cont de regimul valurilor şi curenţilor la coastă, sau evoluţia nivelului mării pe termen mediu şi lung.

De aceea considerăm ca prezenta Platforma răspunde necesitaţilor socio-economice şi de mediu din zona costieră, asigurând dezvoltarea durabilă a acesteia prin:

- asigurarea fundamentării ştiinţifice activităţilor economice dependente de mediul marin;

- asigurarea unei balanţe echitabile între valorificarea resurselor naturale şi capacitatea de suport a ecosistemului marin;

- măsuri pentru reducerea riscurilor generate de fenomene extreme;

- stabilitate şi securitate economica şi socială în zona costieră.

Lista beneficiarilor cerţi şi potenţiali ai proiectului este cuprinzătoare dîn care am selectat:
- Ministerul Mediului şi Gospodăririi Apelor (MMGA), prin Comitetul Naţional al Zonei Costiere, gestionar al Sistemului Integrat de Supraveghere a Mediului zonei costiere;

- MMGA prin viitorul Centru Naţional de Alerta Rapida la tsunami;

- Autorităţile locale din Constanta prin Secretariatul Comitetului Naţional pentru Intervenţii în caz de poluare accidentală cu hidrocarburi;

- Administraţia Naţionala a Porturilor Maritime;

- Autoritatea Navală Română.


Proiectul îşi propune să concentreze instituţii cu preocupări în domeniul oceanografiei operaţionale, dar care au profiluri şi subordonări diferite. De aceea, fiecare participant şi-a evaluat resursele şi necesităţile, urmând o strategie comuna. Pentru aceasta se vor avea în vedere următoarele:

- comunicarea permanenta între conducătorul de proiect şi responsabilii parteneri;

- formarea de grupuri de lucru pe tematici: IT, reţele, procurare de echipament sau achiziţie de date;

- asigurarea implicării utilizatorilor finali pentru realizarea unui dialog continuu şi pentru a răspunde cerinţelor acestora;

- asigurarea întocmirii la timp rapoartelor şi referatelor.

Toate aceste tipuri de activităţi vor fi supervizate de un Comitet de Coordonare a Proiectului, constituit din conducătorii instituţiilor partenere.

Personalul implicat în derularea proiectului este specializat în domeniul oceanografiei, prin natura instituţiilor pe care le reprezenta.

Astfel conducerea proiectului este asigurata de cercetători din INCDM care au experienţa în domeniul oceanografiei operaţionale, al transferului de date şi prelucrării acestora. Tot la INCDM exista în prezent echipament care este folosit în oceanografia operaţionala. Capacitatea de expertiza instituţională a INCDM a fost întărita semnificativ urmare a participării la proiectele regionale ARENA, ASCABOS, MedGLOSS şi ESEAS şi mai recent ECOOP..

Direcţia Hidrografică Maritimă are personal specializat în domeniul oceanografiei şi meteorologiei marine, care va fi implicat în proiect. De asemeni GEOECOMAR asigură personal calificat pentru derularea proiectului. Universitatea din Bucureşti participă prin catedra de oceanografie, devenind astfel atât producător de date, prin Staţiunea de Cercetări Oceanografice Sf. Gheorghe, cât şi utilizator, prin transferul de produse către studenţi şi utilizatori.