Experts internacionals aborden reptes i solucions en la modelització lagrangiana per a la investigació oceànica

01/12/2024

En el marc del projecte 4DMED-sea, finançat per l'Agència Espacial Europea (ESA), es va dur a terme el taller internacional "Grounding Lagrangian particles in satellite-derived oceanic flow fields", del 30 d’octubre al 6 de novembre de 2024 al Science Hub de l’ESA (ESRIN, Centre d’Observació de la Terra de l’ESA, Frascati, Itàlia). L’esdeveniment, liderat per investigadors de la AMU i de l’IMEDEA (CSIC-UIB), va reunir 11 experts consolidats (de França, Espanya, Itàlia, Països Baixos i EUA) i 5 investigadors en formació per intercanviar idees i escriure conjuntament un article científic. Més enllà del component formatiu, l’objectiu principal va ser revisar els antecedents i descriure el problema per anticipar possibles solucions.

En les últimes dècades, la modelització lagrangiana ha demostrat la seva eficàcia en la investigació fonamental de processos de transport, barreja i dispersió a l’oceà. Recentment, s’ha utilitzat en investigacions més aplicades (com la connectivitat de xarxes d’Àrees Marines Protegides i la gestió pesquera), a més de nombroses aplicacions socials (operacions de recerca i rescat, seguiment de plàstics, vessaments de petroli i altres esdeveniments de contaminació antropogènica, avaluació de la qualitat de l’aigua per a operacions de dragatge en ports, cablejat submarí, parcs eòlics en alta mar, etc.).

Tanmateix, els resultats obtinguts amb aquests models depenen de l’esquema numèric emprat i, el que és més important, de la qualitat dels camps de velocitat utilitzats. A diferència de les dades operacionals modelades i de reanàlisi, els productes de velocitat derivats de satèl·lits són únics, ja que representen l’única font de corrents oceàniques contínues i sinòptiques derivades exclusivament d’observacions, cobrint simultàniament les zones costaneres i l’oceà obert a escala global. Dins del projecte 4DMED-sea, aquests camps de corrents marines s’han generat per primera vegada amb alta resolució i en l’oceà interior, cosa que obre noves oportunitats per a la investigació i les aplicacions. Malgrat això, els factors que contribueixen a les inexactituds prop de les costes i en la topografia del fons marí (condicions de contorn tancades) no estan descrits correctament ni s’han tingut en compte. Això és especialment rellevant a l’oceà costaner, on l’arribada de partícules numèriques és prominent, fet que introdueix un biaix en les anàlisis posteriors.

Després de revisar els impactes més comuns (per exemple, trajectòries espúries de partícules d’aigua o de qualsevol material transportat per l’aigua, guany/pèrdua artificial de partícules a la costa, impossibilitat de distingir esdeveniments reals de ficticis en la fixació de partícules) i les seves causes (línies de costa intricades, batimetria complexa i dinàmiques costaneres de multiescala no resoltes), el grup va recapitular les principals solucions potencials (com corregir el camp de flux en si mateix, corregir les trajectòries properes a la costa o parametritzar l’arribada a costa de partícules) amb l’objectiu d’anticipar incerteses, harmonitzar bones pràctiques, protocols i guiar els esforços futurs de la comunitat en general (tant acadèmica com no acadèmica). Un article col·laboratiu revisat per experts sobre aquest tema es publicarà el 2025… Estigues atent!

 

Contactes: Dr. V. Rossi (vincent.rossi@mio.osupytheas.fr) i  Dr. I. Hernandez-Carrasco (ihernandez@imedea.uib-csic.es)