Lepsze prognozy dotyczące fitoplanktonu w oceanach ułatwią planowanie rybołówstwa Badacze skupieni wokół finansowanego przez Unię Europejską projektu NeTNPPAO zajmują się dopasowaniem zmiennych w modelach prognozujących dostępność jednego z głównych źródeł pożywienia dla organizmów morskich. Żywność i zasoby naturalne © photoneye_2, Shutterstock Fitoplankton, czyli samożywne organizmy żyjące w oceanie, stanowią główne źródło pożywienia dla wielu zwierząt morskich. Przeżycie i rozwój tych organizmów są jednak uzależnione od składników odżywczych – substancji chemicznych obecnych w oceanie. Dzięki dwuletniemu projektowi NeTNPPAO finansowanemu przez Unię Europejską, naukowcy z Centrum Superkomputerów w Barcelonie (Barcelona Supercomputing Center, BSC) dokonali znaczących postępów w zakresie testowania symulacji mających na celu prognozowanie pierwotnej produkcji netto fitoplanktonu (NPP). Badania przeprowadzone przy wsparciu programu „Maria Skłodowska-Curie” stanowią fundament dla dokładniejszych prognoz, dzięki którym powstaną lepsze regulacje pozwalające na zapobieganie przełowieniu oceanów. „Główną korzyścią płynącą z badanej obecnie techniki jest to, że może ona umożliwić otrzymanie informacji na temat oceanów, które będą dokładniej odzwierciedlały stan faktyczny”, powiedział dr Raffaele Bernardello, starszy badacz w BSC, pracujący pod nadzorem klimatologa dra Pablo Ortegi. Obecne modele umożliwiające prognozowanie NPP fitoplanktonu obejmują obserwację zmiennych takich jak temperatura i zasolenie oceanu w czasie. Umożliwiają też obserwowanie zmienności tych czynników w czasie. Takie samo działanie w przypadku substancji odżywczych jest jednak niemożliwe, ponieważ takie obserwacje są znacznie ograniczone z punktu widzenia przestrzeni i czasu. W ramach projektu NeTNPPAO naukowcy wykorzystali korelacje pomiędzy fizycznymi właściwościami oceanu – zasoleniem i temperaturą wody – oraz rozmieszczeniem składników odżywczych, co pozwoliło na opracowanie częściowych międzyrocznych rekonstrukcji zmiennych dotyczących tych substancji. Prace umożliwią dokładniejsze prognozowanie NPP fitoplanktonu w ujęciu sezonowym, a nawet w perspektywie dziesięcioletniej. Ochrona organizmów morskich Regulacje mające na celu powstrzymanie zjawiska przełowienia zagrożonych gatunków często opierają się na ekstrapolacji danych historycznych dotyczących połowów ryb w szeregach czasowych. Niedawno opublikowane badania wskazują jednak, że kluczowym wskaźnikiem środowiskowym jest w tym wypadku NPP. Dr Bernardello i dr Ortega są przekonani, że prognozy obejmujące okresy od sezonu do dekady mogą poprawić zarządzanie oceanami, ponieważ 10-letnie okresy są atrakcyjne dla decydentów politycznych chcących osiągnąć konkretne rezultaty w zakresie ochrony środowiska. „Wydaje się nawet, że jest to maksymalna skala czasowa, w ramach której jesteśmy w stanie reagować jako społeczeństwo”, twierdzi dr Bernardello. Badacze przeliczali wartości liczbowe dla wschodniej części Oceanu Atlantyckiego przy użyciu modelu ESM (Earth System Model) przy pomocy jednego z sześciu europejskich superkomputerów klasy Tier-0 – MareNostrum – w oparciu o doświadczenie w zakresie modelowania klimatu naukowców stuosobowego zespołu Wydziału Nauk o Ziemi BSC. Naukowcy zaprojektowali dwa różne rodzaje symulacji – w przypadku pierwszego z nich wzięto pod uwagę nowo uzyskane dane dotyczące substancji odżywczych, natomiast w przypadku drugiego zostały one pominięte. W ramach badań powstały prognozy na lata 1997-2018, które zostały zestawione z wynikami obserwacji systemu ESM przeprowadzonymi w tym okresie. „Takie zestawienie pozwala nam na określenie obszarów, w których nasze prognozy pokrywają się z rzeczywistymi wynikami w przeszłości, co pozwala na zwiększenie prawdopodobieństwa przyszłych prognoz”, mówi dr Ortega. Podczas prac zespół musiał stawić czoła kilku przeszkodom, takim jak opóźnienia w przebudowie superkomputera oraz w wydaniu kluczowego oprogramowania. Obecnie dobiega końca proces opracowywania prognoz dziesięcioletnich, po którego zakończeniu zespół zajmie się analizą wyników, która potrwa kilka miesięcy. Wyniki uzyskane do tej pory zapewniły jednak finansowanie dalszych prac i badań. „Nasz zespół stanowi jedną z pierwszych grup zajmujących się tym zagadnieniem na świecie”, twierdzi dr Bernardello. Kwestia lepszego zarządzania zasobami rybnymi na świecie to przedmiot coraz większego zainteresowania, w szczególności ze względu na rosnącą populację Ziemi, która do 2050 roku ma wynieść nawet 9,8 miliarda ludzi, a także wynikające z tego obawy o niedobory żywności. „Poprawa możliwości przewidywania wahań w populacjach ryb zapewni skuteczniejsze zarządzanie ich zasobami”, podsumowuje dr Bernardello. Słowa kluczowe NeTNPPAO, przełowienie, produkcja pierwotna netto, fitoplankton
