Laboratorul de Inginerie pentru Adaptare la Schimbările Climatice de la Universitatea Ovidius din Constanța

Temperaturile înregistrate în luna iulie, anul acesta, episoadele de ploi cu averse ce au întrecut orice estimări, afectând diferite zone din țară, dar și localități din județele Tulcea și Constanța sau furtunile iscate din senin care au distrus locuințe, prăbușind copaci și blocând furnizarea de utilități pe arii largi sunt o serie de semnale că vremea se schimbă.  Mai mult, datorită frecvenței lor, aceste fenomene încep să pară obișnuite și să producă pagube din ce în ce mai mari. Ce se poate face pentru a preveni aceste situații? Cum ar trebui să ne pregătim și ce ar trebui să facă autoritățile locale în acest scop?

Pentru a răspunde la aceste întrebări, a fost înființat Laboratorul de Inginerie pentru Dezvoltare Durabilă și Adaptare la Schimbările Climatice din cadrul Universității Ovidius din Constanța, găzduit de Institutul pentru Nanotehnologii și Surse Alternative de Energie – INSAE.

„Laboratorul a fost înființat ca urmare a implementării a două proiecte de cercetare și dezvoltare de competențe. Primul proiect a fost finanțat de Comisia Europeană prin programul Orizont și a avut ca scop implementarea sistemului de planificare și luare a deciziilor cu privire la măsurile de mobilitate urbană, în vederea monitorizării și reducerii emisiilor de CO₂ în traficul urban în perioada 2016 – 2020. Al doilea proiect este finanțat tot de Comisia Europeană prin PNNR și are ca scop constituirea Centrului Național de Competență pentru Adaptare la Schimbările Climatice. Astfel, s-a constituit o echipă interdisciplinară cu colegi de la mai multe facultăți din cadrul Universității, dar și de la alte Universități și institute de cercetare din țară, precum și o listă largă de parteneri din Bulgaria, Grecia, Turcia, Italia, Belgia, Franța și Marea Britanie. În cadrul INSAE, am achiziționat în această perioadă, un Centru de Date ultramodern, finalizăm în această perioadă recepția unei nave de cercetare corespunzătoare cerințelor de cercetare din aria noastră de interes pe mare, lacuri și Dunăre, am completat cu sisteme de achiziție de date din apă și aer, aplicații software de modelare și procesare a datelor și am completat dotările pentru analiza probelor colectate.“,a declarat prof. univ. dr. ing. Eden Mamut, directorul INSAE.

Echipa de specialiști din cadrul laboratorului, desfășoară o activitate foarte complexă. Conf. dr. Marius Skolka coordonează activitățile de observații în teren și colectare de probe și a declarat:

„Am selectat ca un ecosistem pilot, lacul Siutghiol și UAT-urile limitrofe acestuia. În ultimii 3 ani, împreună cu diferite echipe interdisciplinare de colegi am derulat expediții în jurul lacului și în diferite sectoare ale lacului, observând modul în care schimbările climatice influențează starea ecosistemului. Au fost luate probe de apă de la suprafață și de la diferite adâncimi și au fost derulate analize detaliate pentru a înțelege modul în care perioadele lungi de secetă și perioadele ploioase influențează procesele complexe din apa lacului, dar și lanțurile trofice legate de acesta, cum ar fi schimbările în privința numărului și populațiilor de păsări. Astfel, am creat o documentare amplă pentru a urmări modul în care se agravează starea de eutrofizare a lacului.“

Datele culese din teren sunt coroborate cu datele satelitare și se dezvoltă modele care să descrie procesele complexe din apa lacului.

„Pentru a înțelege fenomenologia amplă care duce la eutrofizarea apelor lacului și degradarea habitatelor, folosim modele complexe care utilizează date din surse diferite, validate cu măsurările făcute in-situ. Utilizăm algoritmi care integrează module de învățare automată și inteligență artificială (ML-AI) pentru procesarea datelor satelitare de la platformele Copernicus și Sentinel 2 și putem să urmărim evoluția unor parametri caracteristici ai apei, să identificăm surse de deversare pe poluanți și nutrienți și să facem prognoze. “, spune conf. dr. fiz. Gabriel Prodan.

Activitățile de consultare și colaborare cu reprezentanții autorităților locale, locuitorii din zonele limitrofe lacului, întreprinderi și organizații din zonă, se realizează prin intermediul unei platforme de colaborare numită Constanța Blue Bay Living Lab, pilotată de un colectiv interdisciplinar de cadre didactice.

„Am organizat mai multe întâlniri de lucru cu reprezentanții UAT-urilor din jurul lacului. Am primit un sprijin exemplar din partea primăriei orașului Ovidiu, personal a dlui primar George Scupra în analiza posibilelor surse de deversări de nutrienți în apa lacului, au fost definite scenarii de remediere a cauzelor și au fost stabilite măsuri ce pot fi implementate pentru a consolida reziliența comunităților care trăiesc în jurul lacului la efectele schimbărilor climatice. “, au declarat prof. dr. Igor Sîrodoev și lect. dr. hab. Enache Tușa care coordonează această activitate.

Complexitatea fenomenelor care contribuie la accentuarea schimbărilor climatice este influențată de creșterea fără precedent a emisiilor de gaze cu efect de seră.

„Au fost ani în care, de exemplu, parcul de autovehicule înmatriculate în municipiul Constanța a crescut și cu 17% și în proporție covârșitoare cu vehicule rulate. Astfel, vârsta medie a parcului de autovehicule este mai mare 15 ani. În consecință, la nivelul municipiului Constanța, emisiile de gaze cu efect de seră a crescut constant, iar nivelul de poluare a aerului este de asemenea în creștere. Iar în cazul zonei noastre, poluarea din aer, se regăsește în apele din mare și lacuri. De aceea, avem în cadrul institutului, o echipă care urmărește emisiile din aer.“, declară prof. Mamut.

Laboratorul mobil pentru măsurarea calității aerului a fost achiziționat de Primăria Municipiului Constanța și este operat în colaborarea cu colectivul INSAE  fiind completat cu sistemele de eșantionare și de analiză a nanoparticulelor din aer și platforma de modelare a dispersiei de poluanți din aerul atmosferic – ADMS.

„Modelul de transport al municipiului Constanța a fost realizat folosind aplicația PTV Visum și de către colectivul de cadre didactice și studenți din Universitatea noastră coordonat de dl prof. Mamut. Cu ajutorul acestui model, putem estima distribuția statistică a fluxurilor de trafic pe arterele principale din oraș și mai departe, să estimăm emisiile de gaze de la vehiculele aflate în trafic. Modelul este interoperabil cu modelul dispersiei de emisii poluante din ADMS care include majoritatea surselor de emisii din oraș și datele meteo de circulație a curenților de aer. Astfel, putem să evidențiem cantitativ dispersia de emisii de gaze cu efect de seră și poluanți din oraș, zonele de stagnare a emisiilor dar și tendința de evacuare a acestor emisii către mare sau către zonele agricole. Pentru mai multe bulevarde din Constanța, am realizat modele de stratificare în 3 dimensiuni și putem estima nu numai zonele din oraș dar și etajele clădirilor cele mai afectate de poluarea din aer.“, afirmă dr. ing. Laurențiu Oancea, cercetător în cadrul INSAE.

Vizitând acest laborator și discutând cu colectivul de cadre didactice și cercetători din cadrul Universității Ovidius din Constanța ai un sentiment de siguranță pentru că aici la noi în oraș, există competențele necesare pentru a urmări o problematică foarte actuală care ne afectează deja. Este acum rolul autorităților locale, al instituțiilor cu atribuții în domeniu dar și al cetățenilor să acorde atenția cuvenită acestor specialiști pentru a stabili priorități și aloca resursele necesare pentru a înțelege pericolele și riscurile și pentru a lua măsurile de prevenție necesare.