Narušení pozorování oceánů COVID-19 by mohlo ohrozit předpověď počasí a předpovědi klimatických změn

Dne 15. března 2020, když leželo v klidných vodách Kapského Města, oceánografické výzkumné plavidlo Ronald H. Brown měl být chycen v hledáčku epidemie koronaviru. Dr. Leticia Barbero z University of Miami, hlavní vědec plavidla, byla kapitánem informována o pokynech k okamžitému návratu do domovského přístavu Norfolk, VA. "Byl to šok," řekl doktor Barbero.

"Naše plavidlo se přes noc proměnilo z výzkumné lodi, která pozoruje změny oceánu za deset let, na jednoduchý expresní parní dům."

Uprostřed nejistoty tohoto bezprecedentního stažení, vědecký tým na palubě Brown proaktivně připravil a rozmístil přes padesát autonomních přístrojů, včetně oceánských unášečů a profilovacích plováků, přes jižní Atlantik a Karibik, aby zajistil, že měření životně důležitá pro klima a předpověď počasí budou pokračovat. proudit v jejich nepřítomnosti.

„O tři měsíce později je jasné, že tato rychlá akce pomohla udržet kritické operace pro dvě celosvětové sítě pro pozorování oceánů v Atlantském oceánu,“ říká Dr. Emma Heslop, programová specialistka sekretariátu Global Ocean Observing System (GOOS). "Musíme jednat kolektivně, pokud chceme zachovat kritické funkce a tok dat pro zdravotní služby týkající se počasí, klimatu a oceánů v celosvětovém měřítku."

Dr. Heslop je součástí týmu v Globální systém pozorování oceánů (GOOS) která provedla průzkum s cílem posoudit dopady a předpovědět riziko pandemie pro pozorování globálních oceánů. Řekla, že „průzkum se týkal jedenácti globálních sítí GOOS pro pozorování oceánů – každá se zaměřila na různé způsoby pozorování oceánu“. Tato globální data o oceánech jsou nezbytná pro vývoj spolehlivých předpovědí počasí a také pro pochopení a předpovídání klimatických změn. Na tato data se denně spoléhá celá řada průmyslových odvětví, od zemědělství po globální lodní dopravu.

„Výsledky průzkumu a odhalené problémy jsou klíčovou součástí procesů učení a sdílení mezi zeměmi, které podporujeme,“ řekl Vladimir Ryabinin, výkonný tajemník Mezivládní oceánografické komise UNESCO, hlavního orgánu OSN pro vědu o oceánech, který také koordinuje GOOS. .

"To nám umožní zaměřit se na to, aby se lídři v oceánské vědě zapojili do společných priorit a společných akcí, aby udrželi klíčová pozorování a toky dat."

Po celém světě, kdy vlády a oceánografické instituty stáhly téměř všechna oceánografická výzkumná plavidla do domovského přístavu, byl dopad na naši schopnost pozorovat oceán dramatický. Dokonce i tam, kde plovoucí autonomní zařízení, jako jsou uvázané bóje (pevné přístroje, které skenují celý „vodní sloupec“ od mořského dna až po mořskou hladinu, aby poskytly širokou škálu údajů o oceánu) nebo plováky Argo (volně unášené plováky, které poskytují informace o teplotě oceánu, slanosti , proudy a biologické vlastnosti), je údržba zařízení při absenci pravidelných vědeckých misí výzvou.

„Existuje reálné riziko, že zařízení selže, což povede ke ztrátě dat a potenciálně i samotného zařízení, jako jsou kotviště,“ vysvětluje Dr. Johannes Karstensen, spoluvedoucí sítě časových řad OceanSITES. Ztráta byť jen jediného z více než 300 provozních kotvišť by mohla znamenat ztrátu dat na dva až pět let. Dr. Karstensen řekl, že „30-50 % kotvišť bude ovlivněno pandemií a některá již přestala odesílat data. Vzhledem k tomu, že toto zařízení nejen monitoruje životně důležité informace pro oceánskou ekonomiku, ale monitoruje i dlouhodobou změnu klimatu, je jasné, že mise údržby musí být upřednostněny jako zásadní činnost v kontextu nařízení COVID-19. 

Snad nejsilněji byly pandemií COVID-19 zasaženy pozorovací operace v rámci programu „Ships of Opportunity“, který využívá komerční a jiná nevědecká plavidla k provádění zásadních měření oceánů. Vědečtí „jezdci na lodích“ běžně nasazují pozorovací přístroje, ale omezení COVID-19 znamenají, že již nemohou operovat na palubě.

Zpomalení v nasazení a údržbě autonomních přístrojů, jako jsou unášené bóje, plováky a podvodní kluzáky, je stejně náročné. I když jsou tyto nástroje odolnější a fungují autonomně měsíce až roky poté, co je nasadili vědci, potřebují pravidelnou údržbu nebo přemístění, které je rovněž ovlivněno pandemickými omezeními. 

Systém prokázal odolnost vůči okamžitým dopadům odstávek souvisejících s pandemií, protože globální pozorovací sítě byly v době krize dobře udržovány a stále více se spoléhaly na autonomní pozorovací nástroje. Omezení COVID-19 však již snížila úroveň nasazení potřebnou k udržení trvalého toku údajů o počasí a předpovědi klimatu (viz obrázek). Bez naléhavé mezinárodní akce na podporu operací pozorování oceánů do konce roku bychom mohli být svědky dalších významných narušení s potenciálně ničivými následky.

Za poslední měsíc bylo zjištěno znepokojivé 10% snížení toku dat ze sítě Argo. „Je příliš brzy na to říci, do jaké míry je to způsobeno COVID-19,“ říká pan Belbeoch, vedoucí monitorovací jednotky pozorovacího systému JCOMMOPS, „avšak velmi nízká úroveň nedávného nasazení plováku Argo situaci zhoršuje a tento pokles v datovém toku nelze okamžitě napravit.“ 

„Systémy předpovědi počasí selžou, pokud nebudou mít informace o tlaku na hladině oceánu, které by je omezily,“ řekl Lars. Peter Riishojgaard, ředitel pobočky pro zemský systém Světové meteorologické organizace (WMO). „Bez těchto informací, které by přicházely přímo z oceánu prostřednictvím těchto unášených bójí, nemůžeme spolehlivě předpovídat.“

I když země začínají uvolňovat karanténu a omezení omezení, věda o oceánech nemusí být nutně na vrcholu priorit rozhodujících činitelů. Mezi zeměmi, které plánují obnovit provoz výzkumných plavidel v červenci (Austrálie, Finsko, Belgie, Nizozemsko, Nový Zéland, Německo a USA), budou stále platit významná omezení – jako je požadavek, aby plavidla opouštěla ​​a vracela se přes stejný domovský přístav – což do značné míry zmenšuje plochu pokrytou výzkumnými plavidly.

Existuje skutečná obava, že provoz výzkumných plavidel v některých regionech nemusí být v nadcházejících měsících vůbec obnoven, s dopady prodlouženými do konce roku 2020 a možná do roku 2021, když se zváží související dopady na dodavatelské řetězce u některých pozorovacích nástrojů .

„Navzdory svým významným dopadům na systém pozorování oceánů může být krize COVID-19 také příležitostí, abychom se podívali na to, jak do našeho systému zabudovat větší odolnost,“ tvrdí Dr. Toste Tanhua, spolupředseda organizace Global Ocean Observing. Systém. "Dopady COVID-19 odhalily vzájemnou závislost systémů a některá jasná slabá místa, na kterých nyní můžeme pracovat, abychom zvýšili efektivitu a robustnost systému."

„Pandemie COVID-19 nám také ukázala důležitost rozvoje cest od vědy ke společenským řešením,“ zdůraznil výkonný tajemník MOV Dr. Ryabinin. „To platí pro vědu o oceánech stejně jako pro vědu o zdraví a dokonce i nyní MOV upevňuje plány na Desetiletí oceánské vědy OSN pro udržitelný rozvoj 2021–2030, které využije výzkum a vyvine transformativní řešení vědy o oceánech, spojí lidi a oceán."

Partnerství napříč politickými hranicemi a operativní flexibilita mohou být tím, co je zapotřebí k pečlivé organizaci různých aktérů provádějících pozorování oceánů tváří v tvář pokračujícímu narušení. Kromě toho by mezinárodní dohoda o klasifikaci operací globálního pozorování oceánů jako základních činností mohla zajistit, že globální pozorovací systém bude do budoucna lépe poskytovat kritické informace pro předpovědi počasí, varovné systémy, klima a zdraví oceánů.

Globální systém pozorování oceánů vydal a informační poznámka o dopadu Covid-19 na systém pozorování oceánů a naši schopnost předpovídat počasí a předpovídat změnu klimatu, což zdůrazňuje pět klíčových doporučení, jak se vyhnout významným dlouhodobým ztrátám v systému.

Podle memoranda o porozumění jsou MOV UNESCO, WMO, UNEP a ISC odpovědné za spolusponzorování Řídícího výboru GOOS (GSC).

Pro další informace prosím kontaktujte:

Emma Heslop, programová specialistka, sekce oceánských pozorování a služeb / sekretariát GOOS, Mezivládní oceánografická komise UNESCO ([chráněno e-mailem](odkaz posílá e-mail))

Foto: NOAA