Europa buduje „cyfrowego bliźniaka” mórz i oceanów, który umożliwi naukowcom, decydentom i obywatelom testowanie rozwiązań chroniących ekosystemy morskie, prognozowanie rozprzestrzeniania się wycieków ropy naftowej czy planowanie działań ograniczających i usuwających zanieczyszczenia – wszystko to bez konieczności zanurzania się w wodzie.
Oprac. Redakcja. Artykuł pierwotnie opublikowany w Horizon, czasopiśmie UE poświęconym badaniom i innowacjom: https://projects.research-and-innovation.ec.europa.eu/en/horizon-magazine/inside-europes-virtual-ocean-platform-game-changer-marine-protection
Ta wizja staje się rzeczywistością dzięki European Digital Twin Ocean (DTO) – projektowi finansowanemu przez UE, w ramach którego naukowcy tworzą zaawansowaną technologicznie, wirtualną replikę mórz. To swoiste laboratorium oceaniczne pozwala testować scenariuszy „co by było, gdyby”. Najnowsza faza demonstracyjna DTO, tj. jego podstawowa infrastruktura znana jako EDITO, została zaprezentowana na Konferencji Oceanicznej ONZ (UNOC3) w Nicei we Francji w czerwcu 2025 roku. Potencjalnych zastosowań jest wiele – od przewidywania zagrożeń związanych z zanieczyszczeniami, przez identyfikację najefektywniejszych szlaków żeglugowych, po walkę z mikroplastikiem. EDITO potrafi śledzić, czy odpady trafiają do morza rzeką, czy też są unoszone przez przypływ, a także modelować najlepsze sposoby ich usuwania – od oczyszczenia plaż po działania w górnym biegu rzeki.
Główna technologia DTO została opracowana przez francuski instytut badawczy Mercator Ocean International zarządzający unijnym programem Copernicus Marine Service oraz belgijską organizację non-profit Flanders Marine Institute, która w ramach projektu reprezentuje 120 partnerów Europejskiej Sieci Informacji i Obserwacji Środowiska Morskiego (EMODnet). Platforma łączy te dwa kluczowe europejskie systemy oceaniczne, a w przyszłości zostanie powiązania z „cyfrowym bliźniakiem” planety Destination Earth. Dzięki wykorzystaniu danych satelitarnych, czujników, zaawansowanych symulacji i sztucznej inteligencji, DTO umożliwia odtworzenie dawnych i obecnych warunków oraz prognozowanie prawdopodobnych scenariuszy przyszłości.
Alain Arnaud z Mercator Ocean International opisał platformę jako coś więcej niż tylko osiągnięcie technologiczne – „To nasz wspólny kompas do nawigacji po przyszłości naszego kluczowego ekosystemu morskiego”.
Konsorcjum wiodących instytucji oceanograficznych, klimatologicznych i nauk obliczeniowych w całej Europie opracowuje obecnie modele oceanów nowej generacji, które pozwolą użytkownikom DTO tworzyć rzeczywiste scenariusze zarządzania. Ta inicjatywa – EDITO-Model Lab – rozpoczęła się w 2023 i potrwa do końca 2025 roku.
Scenariusze modelowe, od zanieczyszczeń po żółwie
Narzędzie do śledzenia zanieczyszczenia plastikiem to tylko jedna z aplikacji stworzonych przez badaczy z EDITO-Model Lab. Kilka innych, rozwijanych równolegle, modeli umożliwia generowanie pouczających scenariuszy „co by było, gdyby”. Należą do nich np. sezonowe mapy zagrożenia zanieczyszczeniem Morza Śródziemnego, programy wskazujące optymalne lokalizacje farm wiatrowych oraz symulacje pokazujące, jak różne scenariusze zmiany klimatu wpłyną na zasoby ryb. Istnieje również model badający najlepsze lokalizacje siedlisk morskich dla różnych gatunków, takich jak żółwie morskie.
„Wychodząc od plaży, na której się wylęgają, możemy modelować, gdzie żółwie przebywają w okresie dorastania i dorosłości, zanim wrócą do miejsca swoich narodzin”. – tłumaczy Yann Drillet, dyrektor ds. badań i rozwoju w Mercator Ocean International. Tego rodzaju narzędzie pozwoli wskazać, które miejsca lęgowe i obszary morskie należy traktować priorytetowo dla utrzymania zdrowia ekosystemów.
Wiedza o oceanach dla każdego
EDITO to kluczowy element europejskiego paktu na rzecz oceanów, zainicjowanego w czerwcu 2025 r. w celu połączenia wszystkich działań UE na rzecz ochrony mórz i promowania niebieskiej gospodarki opartej na zrównoważonym użytkowaniu oceanów. Jego największą zaletą jest dostępność. Co prawda istnieją już inne wielkoskalowe modele systemów oceanicznych, jednak według Drilleta EDITO oferuje bezprecedensowe ilości danych i może być wykorzystywana zarówno przez ekspertów, jak i nowicjuszy.
„Naszym celem jest stworzenie cyfrowego bliźniaka, który będzie całkowicie otwarty.” – powiedział. – „Niedoświadczeni użytkownicy mogą analizować podstawowe scenariusze, a zaawansowani opracowywać własne programy, korzystając z narzędzi platformy lub własnych zbiorów danych”.
DTO gromadzi dane historyczne oraz te pochodzące z obserwacji w czasie rzeczywistym z tysięcy czujników morskich i satelitów. W pierwszym etapie dokonano konsolidacji danych z Copernicus Marine Service i EMODnet, ale docelowo baza DTO ma być rozszerzana o kolejne źródła, w tym informacje społeczno-ekonomiczne. Dzięki sztucznej inteligencji i obliczeniom o wysokiej wydajności, system umożliwia modelowanie wpływu zarówno zjawisk naturalnych, jak i działalności człowieka.
Optymalizacja tras żeglugowych
Transport morski generuje 3-4 proc. całkowitej emisji CO2 w UE każdego roku. Jeden z modeli EDITO wykorzystuje się do analizy tras żeglugowych między Ameryką i Azją pod kątem czasu i efektywności. Po uwzględnieniu prądów oceanicznych i pogody, DTO może proponować trasy, które zmniejszają zużycie paliwa, emisje i koszty. Badania EDITO-Model Lab prezentowane są obecnie na Światowej Wystawie Expo w Osace (do października 2025 r.), gdzie zwiedzający mogą zobaczyć m.in. symulacje zanieczyszczenia mórz plastikiem oraz modelowanie najlepszych lokalizacji do tworzenia łąk trawy morskiej w celu ochrony wybrzeża Adriatyku i wzdłuż niemieckiego wybrzeża Morza Północnego.
Nowa fala badań
Zdaniem Lőrinca Mészárosa z Deltares w Holandii, dzięki prostocie tworzenia i uruchamiania symulacji oceanicznych jaką oferuje EDITO, znacznie zwiększy się liczba prowadzonych badań morskich. – „Platforma umożliwi oceanologom pracę z nowoczesnymi technologiami opartymi na chmurze, nawet jeśli nie znają się dobrze na technologiach informacyjno-komunikacyjnych. Mamy nadzieję, że pomoże ona w poszukiwaniu skutecznych i zrównoważonych sposobów ochrony siedlisk morskich i przybrzeżnych, wspierania niebieskiej gospodarki i reagowania na zmiany klimatu”. Oczekuje się, że do 2030 roku DTO będzie oferować jeszcze bardziej wydajny system wspomagania decyzji w rozwiązywaniu globalnych problemów morskich.
