Monitorowanie jakości wód jest niezbędnym elementem oceny oraz prognozowania stanu środowiska wodnego. Stanowi podstawę do podejmowania działań naprawczych lub prewencyjnych. Jednym z najbardziej innowacyjnych rozwiązań w tym zakresie jest australijski projekt AquaWatch, opierający się na monitorowaniu jakości wody z kosmosu. Uruchomiony on został w 2023 r., a obecnie trwają prace nad jego zaadaptowaniem w Wielkiej Brytanii.
AquaWatch — monitorowanie jakości wody z kosmosu i lądu
AquaWatch to misja australijskiej narodowej agencji naukowej (CSIRO) realizowana przy współpracy z Smartsat CRS i innych partnerów, która uruchomiona została w I kwartale 2023 r. Jest to pierwszy tego typu system umożliwiający monitorowanie jakości wody na Ziemi z kosmosu, zapewniający dane oraz prognozy niemal w czasie rzeczywistym.
AquaWatch opiera się na wykorzystaniu kilku technologii. Pierwsza z nich polega na monitorowaniu jakości wody z wykorzystaniem hiperspektralnych czujników optycznych umieszczonych na satelitach Ziemi. Druga technologia to natomiast czujniki zlokalizowane w wodzie lub tuż nad jej powierzchnią, które pozwalają na wykrywanie in-situ wszelkich odchyleń od normy. Ich rola jest istotna nie tylko ze względu na pozyskiwanie dokładnych danych w określonych obszarach, ale także gwarancje możliwości teledetekcji obrazów widzianych z kosmosu.
Połączenie czujników satelitarnych i in-situ, a także analiza przekazywanych przez nie danych tworzy zintegrowany system, zapewniający możliwość dokładnego monitorowania jakości wody i wykrywania zjawisk mających na nią negatywny wpływ, takich jak m.in. obecność niebiesko-zielonych alg czy zanieczyszczeń ściekami lub wyciekami, stanowiących duże ryzyko nie tylko dla ekosystemów wodnych, ale także gospodarki.
Jak określił to sam dyrektor naczelny CSIRO — Larry Marshall: AquaWatch polega na tym, że integruje obserwację Ziemi z innymi możliwościami naukowymi, takimi jak wykrywanie in-situ, modelowanie ekosystemów, inżynieria, analiza danych i sztuczna inteligencja.
System AquaWatch przeznaczony jest do monitorowania wszystkich zbiorników wód śródlądowych, włączając w to jeziora, zapory rolnicze, zbiorniki wodne, strumienie, rzeki, laguny przybrzeżne, ujścia rzek oraz wody przybrzeżne i rafy koralowe, w tym Wielką Rafę Koralową.
Wielka Brytania wdraża monitorowanie jakości wody za pomocą systemu AquaWatch
Od 2023 r. CSIRO w ramach AquaWatch utworzyło wiele stanowisk umożliwiających monitorowanie jakości wody w Australii. Technologia ta dostosowana była przede wszystkim do potrzeb krajowych, jednak jest ona na tyle uniwersalna, że może być z powodzeniem wdrożona także w innych państwach. Na taki właśnie krok zdecydowała się Wielka Brytania. W ramach wieloletniej inicjatywy Mostu Kosmicznego Wielkiej Brytanii i Australii, finansowanej przez Międzynarodowy Fundusz Dwustronny Brytyjskiej Agencji Kosmicznej we współpracy z Australijską Agencją Kosmiczną zostały przekazane fundusze (3 mln dolarów australijskich) na rozwój systemu AquaWatch w Australii oraz jego wdrożenie w Wielkiej Brytanii. Działanie to ma umożliwić opracowanie światowej klasy systemy umożliwiającego monitorowanie jakości wody zarówno w tych krajach, jak i na całym świecie.
Wdrożenie AquaWatch w Wielkiej Brytanii realizowane jest w Plymouth Marine Laboratory (PML). System zostanie wykorzystany do monitorowana jakości wody w obszarze mostu Tamar, w którym występuje duże zagrożenie związane z antropologicznymi zanieczyszczeniami w postaci ścieków oraz metali ciężkich pochodzących z kopalni. Oprócz tego w PML trwają również prace dotyczące stworzenia systemu wykorzystującego infrastrukturę AquaWatch do monitorowania wpływu na jakość wody coraz częściej występujących powodzi.
Dlaczego AquaWatch to przełom w zakresie monitorowania jakości wody?
AquaWatch z wielu powodów jest przełomem w zakresie monitorowania jakości wody. Przede wszystkim zapewnia dostęp do aktualnych danych oraz prognoz umożliwiających wczesne ostrzeganie o występowaniu szkodliwych zjawisk, takich jak zakwity glonów i zanieczyszczenia oraz bardziej efektywne zarządzanie nimi. Dostarczane aktualne dane stanowią również kluczowe narzędzie wspierające społeczności w lepszym zrozumieniu i zarządzaniu wpływem tych zdarzeń na zdrowie ludzi i stan ekosystemów wodnych.
Dodatkowo monitorowanie jakości wody i ekosystemów wodnych oraz efektywne zarządzanie nimi pozwoli ograniczyć negatywne skutki gospodarcze dla branż zależnych od bezpiecznego i zdrowego środowiska wodnego, takich jak rybołówstwo, turystyka i rekreacja. Dzięki temu projektowi społeczności i decydenci uzyskają cenne narzędzie do lepszego zrozumienia i ochrony zasobów wodnych w obliczu rosnącej presji klimatycznej i ekstremalnych zjawisk pogodowych.
Zdj. główne: CSIRO