Un sistem național de monitorizare a schimbărilor climatice–O linie de apărare pentru statul Român?

Odată cu schimbările climatice și încălzirea atmosferei, fenomenele meteo devin tot mai imprevizibile și mai intense, astfel suntem martori la incendii de vegetație devastatoare, tornade, furtuni de nisip, inundații fără precedent și alunecări de teren, inclusiv în locuri care nu ar avea un istoric în această direcție.

Tema legăturii dintre securitatea națională și efectele schimbărilor climatice au fost în centrul discuțiilor la Austrian World Summit, o conferință pe tema climei care are loc anual la Viena începând din 2017.

Primul pas către rezolvarea unei probleme este să luăm cunoștință că există.
Al doilea este să monitorizăm pentru ca apoi să putem acționa.

Infrastructura: Ce avem în momentul de față?

Monitorizarea fenomenelor extreme și schimbărilor climatice reprezintă un element esențial în strategia noastră de a lupta cu efectele acestora. Fie că vorbim de studii tehnice precum IPCC, acțiuni geopolitice luate prin conferințe precum COP sau acțiuni luate la nivel național de către guverne, studiile și monitorizarea efectelor schimbărilor climatice sunt factori cheie pentru adaptarea, mitigarea și rezolvarea la problemele noi cu care ne confruntăm la nivel global și local.

În momentul de față sistemele de monitorizare ale fenomenelor extreme devin din ce în ce mai complexe, însă încă este loc de progres în acest domeniu. Așadar, putem distinge inițial două categorii de sisteme:

Sisteme Globale:

GDACS - (Global Disaster Alert and Coordination System/ Sistemul global de alertă și coordonare în caz de dezastre)
Global Flood Monitor - Sistemul Global de inundații
Copernicus EMS Early Warning and Monitoring - Sistemul de monitorizare Copernicus EMS
European Plate Observing System

Sisteme naționale (România):

Monitorizarea calității aerului- www.calitateaer.ro (doar în orașe)
Monitorizarea calității apelor - apele române (nimic digitalizat/informații în timp real )
Monitorizarea inundațiilor - hărți de risc (nimic digitalizat/informații în timp real)
Sistemul de alertă RO-ALERT (folosit în situații majore în care viața și sănătatea cetățenilor sunt puse în pericol, cum ar fi fenomene meteo extreme, inundații sau alte situații care amenință grav comunitățile)

Sisteme private ce folosesc tehnologia IoT (Internet of Things/Internetul obiectelor ce se referă la rețeaua colectivă de dispozitive conectate și la tehnologia care facilitează comunicarea între dispozitive și cloud, precum și între dispozitivele în sine.)

Monitorizarea calității aerului- Strop de Aer/ Uradmonitor
Monitorizarea calității apelor- Strop de Rouă
Monitorizarea incendiilor de vegetație- Spot Fire
Monitorizarea inundațiilor - River Guard

Ce soluții avem și care ar fi o strategie de urmat?

Un prim pas ar fi dezvoltarea unui sistem complex de detectare, monitorizare, analiză și prognoza pericolelor și a posibilelor consecințe folosind tehnologia de ultimă generație (cu date de la sol și imagini satelitare). Apoi acesta ar trebui condus de o structură celulară, compusă din specialiști în domenii cheie, care să lucreze în timp real cu informații ce țin de securitatea și protecția națională.

Sistemele de detectare a dezastrelor naturale multiple se referă la procesul de detectare și monitorizare simultană a dezastrelor naturale multiple cum ar fi cutremurele, inundațiile, uraganele și incendiile, utilizând diverse tehnologii, cum ar fi senzorii, sateliții și alte tehnologii de teledetecție. Acest sistem este utilizat pentru a oferi o avertizare și un răspuns timpuriu la dezastrele naturale, ceea ce poate contribui la reducerea pagubelor și a pierderilor de vieți omenești cauzate de aceste evenimente.

Detectarea dezastrelor naturale multiple necesită integrarea datelor din diverse surse, cum ar fi datele meteorologice, datele seismice și imaginile din satelit. Aceste date sunt procesate cu ajutorul unor algoritmi de învățare automată pentru a identifica tipare și anomalii care ar putea indica apariția unui dezastru natural.

Aceste sisteme utilizează diverse tehnologii, cum ar fi imaginile satelitare, senzorii și inteligența artificială, pentru a monitoriza și detecta dezastrele naturale. De exemplu, Sistemul de observare a Pământului (EOS) al NASA oferă o imagine globală a climei, oceanelor, terenurilor și atmosferei Pământului, care poate fi utilizată pentru a detecta și monitoriza dezastrele naturale.

În general, sistemele multiple de detectare a dezastrelor naturale sunt esențiale pentru a oferi o avertizare și un răspuns timpuriu la dezastrele naturale, ceea ce poate contribui la atenuarea pagubelor și a pierderilor de vieți omenești cauzate de aceste evenimente.

Partea tehnică:

Sistemul de alertă timpurie ar necesita o bază științifică solidă și o tehnologie fiabilă pentru monitorizarea și detectarea pericolelor în timp real sau aproape real și furnizarea de prognoze și avertizări 24 de ore pe zi, 365 de zile pe an. De asemenea, sistemul trebuie să fie monitorizat și dotat cu personal calificat asistat de echipamente și putere de calcul de ultima generație, care să interpreteze și să depisteze anomalii în timp real.

Monitorizarea continuă a parametrilor de hazard și a precursorilor acestora (atunci când sunt disponibili pentru un anumit hazard) este esențială pentru a genera avertizări precise în timp util, care să lase suficient timp comunității sau comunităților afectate să își pună în aplicare planurile de gestionare a dezastrelor adecvate pentru acel hazard. Serviciile de alertă ar trebui să aibă o perspectivă multirisc (de exemplu, ploile abundente pot declanșa nu numai inundații, ci și alunecări de teren, a căror alertă poate veni de la o autoritate separată pe baza hartilor de risc) și să fie coordonate ori de câte ori este posibil pentru a beneficia de rețele și capacități instituționale, procedurale și de comunicare comune.

Datele, previziunile și avertizările ar trebui să fie arhivate într-un mod standardizat pentru a sprijini analiza post-eveniment și îmbunătățirea sistemului în timp.

Partea de resursă umană:

Telecomunicațiile sunt esențiale în toate etapele de gestionare a dezastrelor: atenuare, pregătire, intervenție și ajutor, recuperare și reabilitare.

Aici este nevoie de integrarea unei pletore de actori principali precum:

agenții naționale și locale de gestionare a dezastrelor
agenții științifice și tehnice
organizațiile meteorologice și hidrologice
autoritățile sanitare
organizațiile de observare a oceanelor și agențiile geofizice
universități și institute de cercetare
furnizori de echipamente din sectorul privat
autorități de telecomunicații; experți în securitate; autorități militare; experți în gestionarea calității; centre tehnice regionale.

Pe scurt, ar trebui pus la punct pentru siguranta si securitatea fiecarei tari un plan de Management a Dezastrelor Naturale (MULTI-HAZARD PLAN):

Riscurile naturale includ cutremure, cicloane, tornade, inundații, alunecări de teren, secete, tsunami, erupții vulcanice și incendii. Pentru toate dezastrele care urmează pericolelor naturale, sistemul dezvoltat joacă un rol esențial în facilitarea fluxului de informații vitale în timp util.

Pentru atenuarea efectelor dezastruoase ale pericolelor, sistemul dezvoltat va utilizare diferitele tehnologii și rețele de informare și comunicare, inclusiv a sateliților, a radioului, a rețelelor mobile și a internetului, care pot contribui la creșterea capacității și la reducerea vulnerabilității populației.

Comunitatea locală, guvernul, sectorul privat, agențiile de gestionare a dezastrelor, organizațiile meteorologice, societatea civilă, agențiile umanitare și organizațiile internaționale ar trebui să asigure accesul la sistemul dezvoltat pentru o mai bună coordonare a activităților de gestionare a dezastrelor. Parteneriatele reprezintă cea mai bună modalitate de a realiza această sarcină.

Dezastrele au început să fie din ce în ce mai prezente în viețile noastre, drept urmare inundațiile au făcut victime de la an la an.

Astfel, în Europa au apărut sisteme de detecție și monitorizare a evenimentelor critice pentru fiecare tip de dezastru: avalanșe sau căderi de pietre; inundații si viituri; alertare si avertizare.
Un sistem de avertizare in cazul dezastrelor naturale este oferit de un actor din mediul privat numit TELEGRAFIA.

Un alt concept aflat doar la nivel de MVP (România) este soluția privată IOT4CRISIS , un sistem de protejare a infrastructurii de siguranță națională format dintr-o rețea de dispozitive IOT care pot detecta dezastre naturale (cutremure, alunecări de teren, inundații, poluare atmosferică sau incendii) precum și dezastre antropice provocate de om.

Un astfel de sistem ar putea să fie dezvoltat folosind mai multe surse de finanțare (europene sau naționale), implicând actori din mediul privat, cercetare sau apărare.

O soluție completă ar trebui să conțină o rețea de sisteme, fiecare sistem să detecteze un alt hazard

Această rețea ar trebui să folosească mai multe protocoale de comunicare pentru a asigura transmisia datelor indiferent de fenomenele meteo extreme ce se petrec în vecinătatea acestora (GSM, LoRa, SigFox, LTE, Radio). O comunicare prin satelit este de luat în calcul.

De asemenea, o sursă de alimentare paralelă (UPS) pentru a asigura funcționalitatea în cazul unei căderi de electricitate, ar fi un factor obligatoriu pentru aceste sisteme.

Implementarea a minim două seturi de senzori (redundanță) pentru a compara măsurătorile în timp real, ar fi un exemplu de bune practici, având în vedere că sistemul va fi de siguranță și importanță națională.

Sensibilitatea senzorilor și categoria acestora ar trebui să fie de construcție militară, să reziste la minim 10 de ani de funcționare 24/7 cât și la intemperii, umiditate crescută sau temperaturi extreme.

Stocarea datelor ar trebui să fie făcută pe mai multe medii externe, criptate și urcate în cloud în fiecare secundă. O serie de algoritmi de Machine Learning sau Mega Computere ar trebui să studieze datele și informațiile culese și să identifice imediat erori de citire, anomalii sau devieri de la o funcționalitate și monitorizare în condiții normale.

Sistemele de procesare a imaginilor reprezintă deja un avantaj și pe baza analizei se pot depista deplasări de versanți, avalanșe, viituri și orice fenomen care are mai multe caracteristici și este nevoie de informații suplimentare pentru recunoașterea acestora. Astfel, camerele video vor fi parte din sistemul complex de detecție a dezastrelor naturale în timp real.

Cert este ca prezicerea și estimarea duratei evenimentelor climatice pot salva și preîntâmpina pierderea de resurse și vieți omenești. Am ajuns la momentul când putem folosi tehnologia pentru a câștiga timp important, atunci când vorbim despre situații de urgență sau evenimente critice.

Alexandru Luchiian

A lucrat nouă ani în automatizări industriale (fabrici, rafinării, CET-uri,power plant-uri). De cinci ani lucrează în domeniul IT ca specialist pe sisteme inteligente. Este fondatorul mai multor proiecte de mediu printre care : Strop de aer (www.stropdeaer), Strop de roua (www.stropderoua) , SpotFire (www.spotfire.ro). Ambasador Calitatea Aerului - OpenAQ