Així és OSPAC, la nova plataforma d’oceanografia operacional al servei de ports i ciutats
El Port de Barcelona va ser l'escenari de la presentació de OSPAC, una plataforma d'oceanografia operacional desenvolupada per Ports de l'Estat i Nologin Consulting com a part del projecte europeu EuroSea. El Port serà un dels tres ports pilots on es provarà aquesta eina que integra a la ciutat en les observacions i prediccions.
EuroSea, millorar el sistema europeu d'observació i predicció dels oceanos
EuroSea és una acció d'innovació de la Unió Europea finançada a través del programa Horitzó 2020. L'objectiu principal és millorar el sistema europeu d'observació i predicció dels oceans en un context global.
La motivació fonamental és acostar als usuaris finals els últims avanços científics i innovació tecnològica en el camp de l'oceanografia, amb la finalitat de dissenyar un sistema d'observació i predicció oceànica realment adaptat a les seves necessitats.
“La fi és promoure l'economia blava, facilitar les operatives i la seguretat marítima en un context de canvi climàtic, que representa un repte afegit i important”, va explicar Begoña Pérez Gómez, Cap de Departament d'Oceanografia Portuària de Ports de l'Estat.
En el projecte participen setze països de la Unió Europea i cinquanta-cinc institucions públiques, universitats i empreses privades i compta amb un finançament de més de 12 milions d'euros. “També ho fan usuaris finals, que ajuden a definir els criteris i els requisits d'aquest sistema d'observació i predicció per a desenvolupar-lo a escala europea”, va afegir Pérez Gómez.
Els 7 objectius d’EuroSea
- Integrar les xarxes que existeixen a Europa per a mesurar paràmetres oceànics o variables de clima marítim en un sistema d'observació global.
- Millorar el disseny d'un sistema que integri observacions i sistemes de predicció en les mars europees, incloent-hi la costa i la mar oberta.
- Afermar la disponibilitat de dades i la integració de les xarxes d'observació.
- Que es compleixin les condicions FAIR (Findability, Accessibility, Interoperability, and Reuse of digital assets). Assegurar que les dades són fàcilment localitzables, accessibles, gratuïts, i fàcils d'utilitzar-se per diferents usuaris, tant de la comunitat científica com de la societat en general.
- Proporcionar prediccions millorades, de les variables o oceanogràfiques, i uns productes que sintetitzin millor aquesta informació preparats per a la integració de models numèrics.
- Desenvolupament de serveis nous com OSPAC (Oceanographic Services for Ports and Cities) que permetin aportar un valor afegit als sistemes d'observació oceànica per als usuaris finals.
- Recolzar en la creació d'un sistema adaptat a les aplicacions finals d'observació oceànica incloent als usuaris finals i altres parts interessades en el desenvolupament d'aquests sistemes d'observació.
OSPAC, predicció en alta resolució per a ports i ciutats
Format per deu grups de treball, el cinquè, denominat ‘Resiliència Costanera i Serveis Operatius’ coliderat per Ports de l'Estat i amb socis com la Universitat de Cambridge, el National Oceanographic Center, Nologin Consulting, el Port de Barcelona, el port de Taranto, i el Ministeri de Defensa Nacional de Colòmbia, s'encarrega de desenvolupar l'eina Oceanographic Services for Ports and Cities (OSPAC).
L'objectiu d'aquest grup de treball és la instrumentació i la generació de nous sistemes de mesura centrats fonamentalment en el nivell de la mar, la integració d'aquestes dades i altres existents amb models d'alta resolució en tres ports pilots: Barcelona, Taranto, a Itàlia, i Buenaventura, a Colòmbia.
“Finalment, el desenvolupament d'una eina de serveis operacionals que és OSPAC per a donar servei a ports i ciutats, a més de desenvolupar altres noves que permeten facilitar la presa de decisions i la gestió dels riscos”, va enumerar Pérez Gómez.
La nova instrumentalització en desenvolupament té com a paràmetres bàsics la mesura del nivell de la mar, la pressió atmosfèrica i el moviment de la Terra. “Això últim és important perquè la pujada del nivell de la mar també està afectada pels moviments del terreny, amb la qual cosa és molt important saber monitorar aquestes dues variables simultàniament”, va explicar Pérez Gómez.
L'objectiu d'OSPAC és gestionar les costes integrant observacions, models numèrics d'alta resolució de l'oceà i prediccions
Els tres ports que provaran OSPAC
Aquest grup de treball empra tècniques noves i innovadores per a mesurar el nivell de mar com la utilització del GNSS (Sistema de navegació global per satèl·lit), una tècnica basada en els GPS d'alta precisió que permet també obtenir mesures de nivell de la mar, a més del moviment vertical del terreny.
“Aquestes estacions han de continuar complint amb els requisits de precisió, freqüència de mostreig establerts a nivell internacional. També permeten incorporar un altre tipus de sensors per a adaptar-se a les necessitats de cadascun dels tres pilots que s'establiran en el projecte EuroSea”, va detallar la Cap del Departament d'Oceanografia Portuària.
Per exemple, en el cas de Barcelona s'incorporarà un sensor que permet estimar la probabilitat de caiguda de llampecs, i a Taranto, la mesura de l'onatge.
“En el cas de Barcelona, l'estació se situarà en el dic de la Bocana Nord. Aquí s'instal·larà el mareógrafo principal, juntament amb un GNSS d'alta precisió que ens donarà el moviment vertical de l'estació. Es complementarà amb un sensor GNSS de baix cost que ens permetrà mesurar l'onatge en aquesta zona. Aquesta estació encara no s'ha instal·lat, portem cert retard administratiu per problemes relacionats amb el Brexit, però quan estigui instal·lada acabarà incorporada al OSPAC”, va puntualitzar.
L'escala de de les malles utilitzades per al cas pilot de Barcelona i el treball de modelatge el desenvolupa el Laboratori d'Enginyeria Marítima (LIM) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC).
Gestió port-ciutat en alta resolució
OSPAC pretén ser un producte que permeti la gestió costanera integrant observacions, models numèrics d'alta resolució de l'oceà i les prediccions generades per aquests models amb la finalitat de proporcionar uns serveis oceanogràfics al port i a la ciutat.
L'objectiu és afavorir la gestió ambiental, el control de riscos, i sobretot, avançar en aquest concepte de smart maritime cities. “Ports de l'Estat lidera aquesta activitat en base també a l'experiència que s'ha desenvolupat els últims anys en col·laboració amb els ports dins del projecte SAMOA, des del qual s'han desenvolupat eines similars per a ús portuari”, va explicar Begoña Pérez Gómez.
La novetat és que OSPAC pretén estendre aquest concepte a la ciutat per a afavorir aquesta connexió i que des dels ajuntaments puguin beneficiar-se d'aquests serveis.
“Aquest és un dels grans avanços, a part de l'optimització de nous mòduls de serveis específics per a les platges. Per a desenvolupar aquesta eina és fonamental el desenvolupament de nous models numèrics avançats i d'alta resolució. S'està treballant amb models d'onatge i circulació que es nien en uns models operacionals a escala regional com els disponibles en el servei Copernicus Marí”, va continuar.
Aquests models han de ser validats amb observacions in situ abans de ser utilitzats pels usuaris. “En el cas de Barcelona, ja tenim uns models funcionant operacionalment en Ports de l'Estat, desenvolupats pel LIM i integrats a l'eina OSPAC”, va indicar.
I també s'estan desenvolupant per al port de Taranto, en aquest cas, des de CMCC a Itàlia, que han creat uns models niats en el sistema regional per a tot Mediterrani i les dades del qual ja estan integrant-se de manera operacional a Ports de l'Estat i a l'eina OSPAC per al cas pilot italià.
Com millora OSPAC les eines ja existents?
Begoña Pérez va explicar que els socis britànics d'aquest grup de treball han desenvolupat diverses funcionalitats específiques per al projecte.
La primera és la reconstrucció dels canvis del nivell mitjà de la mar al Mediterrani, per al qual han utilitzat un nou mètode que permet reduir la incertesa en la detecció d'aquests canvis.
“Un dels problemes fonamentals que tenim al Mediterrani és que falta informació en la Costa Nord d'Àfrica. Aquesta eina, que combina dades dels mareògrafs col·locats al llarg de tota la costa i de l'altimetria obtinguda dels satèl·lits han permès determinar amb major precisió l'evolució del nivell mitjà de la mar en les últimes dècades”, va assenyalar.
Una altra eina interessant és un prototip de visualització del nivell de la mar i planificació costanera que pretén incloure la incertesa que existeix en el rang de variació estimat per al nivell mitjà de la mar en els pròxims 100 anys, sobre la base dels resultats que publica periòdicament el Panell Intergovernamental del Canvi Climàtic.
“La idea és desenvolupar una eina que permeti a l'usuari triar i comparar els diferents escenaris que s'aveïnen, però no sols això. També obtenir una relació d'aquests escenaris amb el possible impacte econòmic que suposarien”, va agregar.
Pérez Gómez també va indicar “que es pretén passar d'una escala de 1/36 graus en el model a nivell regional de Copèrnic fins a una escala de setanta metres en la costa i de, fins i tot, vint metres a la platja”, va dir.
Sobre aquest punt, Manuel Espino, Catedràtic de l'Àrea d'Enginyeria Física i Oceanogràfica del LIM/UPC, afegeix que el model FUAs (Functional Urban Areas) estès a una resolució de vint metres és molt interessant perquè a més és un model tridimensional que podria incorporar, encara que ara no ho fa, la sortida d'afluents per pluja o torrents en la seva desembocadura a les platges. Puntualitza que des del LIM/UPC han treballat amb aquesta resolució però en rius com l'Ebre, Besòs o el Llobregat, no a les platges.
Quin és el potencial de l’eina OSPAC?
L'eina OSPAC consta de diferents mòduls que permet la integració d'estacions de mesura, dades en temps real, prediccions a 72 hores en diferents punts de mesura, també en format de mapa, i un mòdul específic de residus marins i abocaments i un sistema de recepció d'alertes per email configurat pels propis usuaris.
Quin és el llegat que vol deixar EuroSea? “D'entrada, un sistema millorat d'observació oceànic i de predicció. Si connectem els últims avanços a nivell científic amb l'usuari final garantim que aquests avanços arriben a aquest sistema operacional d'observació i proporcionin informació de fàcil accés per a transformar la informació de l'oceà en una informació útil”, va afirmar Manuel García-León, tècnic de serveis Oceanogràfics de Nologin Consulting.
Per a què necessitem aquesta eina?
“Vivim en una zona costanera amb una altíssima densitat d'ús i això presenta una gran complexitat. Cal tenir en compte que existeixen altres usos com l'aqüicultura, les energies renovables, moltíssima infraestructura costanera, entitats de cerca i rescat i força contaminació”, va citar García-León.
Port i ciutat han de donar una resposta global, però per a això es necessita una eina que aglutini diferents serveis. “Les observacions són importantíssimes i només puc recalcar la necessitat de continuar mesurant perquè és l'única manera de tenir un punt de referència clar. Com millorarem els models o les prediccions si no tenim observacions en continu?”, va preguntar García León. Al contrari que una observació, el problema que té una predicció és que és molt efímera i el seu cost marginal o benefici és limitat.
El projecte EuroSea OSPAC haurà d'aconseguir, quan finalitzi a la fi de 2023, un TRL 7 i per tant, haver-se provat amb èxit en els tres pilots. Un TRL (Technology Readiness Levels) mesura els nivells de maduresa d'una tecnologia i consta de 9 nivells. El més alt s'atorga quan un sistema s'ha provat amb èxit en un entorn real. “Ara mateix estem en TRL 5”, va concloure García-León.