Nevednost, ki stane

Globalni in regionalni vplivi

Ocean in atmosfera tvorita tesno sklopljen in zelo raznolik planetarni sistem. Za celovito sliko njegovega stanja moramo poznati fizikalne, ekološke, biološke, kemične in geološke procese, ki se odvijajo v morju in atmosferi. Raziskovalci, ki se ukvarjajo s klimatologijo ter z globalnimi meteorološkimi modeli, so v zadnjih desetletjih z vedno večno jasnostjo spoznavali, kako pomembno vlogo pri določanju klimatskih razmer na našem planetu igrajo oceani ter globalni oceanski tokovi (denimo atlantski Zalivski tok ali pacifiški Kurošio). Sodobni klimatološki modeli pri izračunu prihodnjih scenarijev upoštevajo medsebojne vplive med atmosfero, kopnim, oceani ter polarnimi poledenelimi površinami. Ocean seveda ne vpliva na ozračje le na klimatoloških časovnih skalah, temveč tudi bistveno hitreje: razvpiti proces El Niño, ki vpliva na sezonsko vreme po celotnem Pacifiku in vse tja do vzhodne Afrike, izvira iz interakcije med atmosfero in toplimi vodnimi masami v ekvatorialnem Pacifiku. Brez upoštevanja vpliva oceana se stanja ozračja v takih primerih ne da dobro pojasniti. Seveda velja tudi obratno.

Tudi na regionalni (Baltik, Sredozemlje) in lokalni (Jadransko morje) ravni poznavanje oceanov igra pomembno vlogo. Sezonska interakcija med oceanom in atmosfero se na severu zelo očitno kaže denimo pri zmrzovanju morja: prognoza zaledenelih območij v morju je za številne države (vključno z baltskimi državami in Rusijo) izjemno pomembna tako z varnostnega kot gospodarskega vidika. Južneje v Evropi ob obalah Sredozemlja živi 145 milijonov ljudi (35 odstotkov evropskega prebivalstva). Nekatere raziskave napovedujejo, da naj bi se ta številka do leta 2025 podvojila. Z naraščanjem gostote obalnega prebivalstva se večajo tudi pritiski na morske ekosisteme (onesnaženja, izguba biodiverzitete, rastoče koncentracije toksinov v živalih). Evropska unija skuša na del omenjenih problemov odgovoriti prek nekaterih velikih projektov, katerih namen je vzpostavitev enotne evropske politike do morskega okolja, v tem okviru pa je začrtana tudi vzpostavitev trajnega in enotnega Evropskega centra za oceanski monitoring in napovedi – ECOMF (pri tem poleg drugih evropskih raziskovalnih institucij prek Morske biološke postaje v Piranu sodeluje tudi Nacionalni inštitut za biologijo). To bo institucija, ki bo prek javno dostopnih dnevnih, sezonskih in klimatskih napovedi (in analiz) stanja oceanov in regionalnih morij zagotavljala večjo varnost plovbe, boljši odziv ob morskih onesnaženjih, monitoring kvalitete morske vode ter večjo zaščito in trajnostno izkoriščanje morskih virov.

Na tej točki smo zopet pri vprašanju, čemu v Sloveniji ločeno razvijati lastne oceanske modele, če bomo pa v vsakem primeru imeli dostop do podatkov, ki jih bo objavljal ECOMF. Odgovor je preprost: prostorska in časovna ločljivost omenjenih napovedi in analiz bo koristna za globalno in regionalno rabo, vendar prenizka za lokalno rabo. To ni naključje, razlog pa je predvsem političen: mnoge (oziroma bolje rečeno: vse) države članice želijo ohraniti suverenost pri odločanju o lastnih teritorialnih vodah. Ker to odločanje pogosto temelji na oceanskih modelih, želijo same razvijati orodja v visoki ločljivosti za tista morska območja, ki se jih tičejo. Če torej Slovenija potrebuje napoved stanja morja v visoki ločljivosti, bo matematično-fizikalni model, ki bo to napoved izračunal, morala izdelati sama (seveda pa lahko vsaka država svoj lokalni model pripne na regionalno napoved nižje ločljivosti, ki jo bo zagotavljal ECOMF). Vendar pa: ali Slovenija tako napoved res potrebuje?

Lokalni vplivi: razlitja, poplavljanja in živo srebro

Razlogi za slovenski angažma na tem področju so precej raznovrstni. Naše morje je obalno morje, ki predstavlja najplitkejši del jadranskega bazena. Najgloblja točka Tržaškega zaliva ne presega globine 39 metrov, povprečna globina zaliva pa je okoli 16 metrov. Na zveznici med Pulo in Raveno je morje globoko okoli 50 metrov. (Za primerjavo: globine v južnojadranskem breznu med Kotorjem in Barijem dosegajo 1200 metrov in več.)

Tržaški zaliv je torej s treh strani zaprt in plitek zaliv, obenem pa je okoljsko že danes zelo obremenjen, saj se – če plinskih terminalov niti ne omenjamo – v Kopru in Trstu nahajata dve največji tovorni luki v Jadranu. Z gostoto ladijskega prometa je neposredno povezana verjetnost za ladijske nesreče ter razlitja pogonskih goriv ali drugih onesnažil na območju severnega Jadrana. Odziv pristojnih služb na tovrstne nesreče je lahko precej učinkovitejši (in hitrejši), če znamo napovedati, kam in kako se bo razlitje po morju širilo. Za take napovedi pa potrebujemo zanesljiv hidrodinamični model morskih tokov v Jadranu ter model razlitja onesnažil, s katerim na podlagi morskih tokov simuliramo premikanje in disperzijo onesnaženja v morskem okolju, z določitvijo lokacij, kjer naj bi razlitje doseglo obalo. Hitrost odziva je zelo pomembna, saj je tovrstna razlitja najbolje zamejiti že na morju – ko onesnaženje enkrat doseže kopno, je njegove posledice praviloma izredno težko (in izredno drago) odpraviti ali ublažiti.

Še eno težavo severnega Jadrana predstavljajo vsakoletne situacije, ko morje poplavi nižje ležeče dele obale. Znani so prizori poplavljenih Benetk in Pirana, gmotna škoda pa se v takih primerih lahko meri tudi v milijonih evrov. Pri takih situacijah gre za součinkovanje dveh fizikalnih pojavov, plimovanja in tako imenovanih neurnih valov. Plimovanje je spreminjanje gladine morja zaradi gravitacijskih sil med Soncem, Zemljo in Luno. Dejanske spremembe gladine morja poleg plimovanja odražajo tudi druge vplive, denimo meteorološke (spremembe zračnega tlaka, vetrovi ipd.), velikost naraščanja in padanja gladine pa je močno odvisna od lokalne globine morja. V severnem Jadranu, kjer je morje najplitkejše, so ti učinki najizrazitejši. Ko v Jadranu več dni zapored piha močan jugovzhodni veter (jugo), ta narine večje količine vode v severni Jadran. Morska gladina pri tem naraste tudi za pol metra – pravimo, da v morju nastane tako imenovani neurni val. Ko jakost vetra upade oziroma ne zmore več vzdrževati lokalno povišane gladine, voda v celotnem Jadranskem morju v vzdolžni smeri zaniha sem in tja kot v kopalni kadi. Osnovna frekvenca takega nihanja znaša približno 22 ur, nihanje pa je razmeroma šibko dušeno in lahko traja tudi preko deset dni. Če vrh tega nihanja sovpade še z visoko plimo, to vodi do obsežnih poplav obalnih območij v severnem Jadranu. V srednjem Jadranu je morje že toliko globlje, da je takih ekstremnih dogodkov bistveno manj kot pri nas. Splitska obalna promenada je poplavljena bistveno redkeje od Tartinijevega trga v Piranu. Tovrstnih dogodkov sicer ne moremo preprečiti, lahko pa s pravočasno napovedjo na podlagi plimnih in oceanskih modelov občutno zmanjšamo materialno škodo in preprečimo morebitne človeške žrtve.

Naslednja izrazito lokalna problematika zadeva koncentracijo živega srebra v Tržaškem zalivu. Petstoletno delovanje rudnika živega srebra v Idriji je povzročilo – in še vedno povzroča – precejšnjo kontaminacijo tal v zaledju reke Soče. Reka Soča zato vsako leto v Tržaški zaliv prinese okoli 1500 kilogramov živega srebra (kako leto manj, kako leto več, odvisno od padavin v zahodni Sloveniji). Dobri dve tretjini tega živega srebra se naložita v sedimentnih tleh Tržaškega zaliva, preostali del pa je transportiran naprej v Jadransko morje. Tla Tržaškega zaliva zato vsebujejo znatne količine živega srebra, ki so posledica omenjene stoletne akumulacije. Že za zelo grobo oceno posledic, ki jih tovrstna prisotnost živega srebra pomeni za zdravje ljudi, potrebujemo zanesljive matematično-fizikalne modele, ki poleg hidrodinamike obravnavajo tudi transport, sedimentacijo, resuspenzijo (ponoven dvig sedimenta s tal v morsko vodo) in pretvorbe živega srebra v Jadranu. Brez takih orodij je denimo tudi nemogoče kvantitativno oceniti posledice izgradnje plinskih terminalov. Različne tovrstne modelske študije kažejo, da bi gradnja in obratovanje terminalov povzročila obsežno resuspenzijo strupenih sedimentov in bi torej vodila v neposredno povečanje koncentracije živega srebra v morski vodi ter povzročila povečano akumulacijo živega srebra v morskih živalih, še zlasti tistih, ki živijo najdlje in so visoko v prehranjevalni verigi (delfini, tuni ipd.). To bi imelo posredne negativne posledice za zdravstveno stanje prebivalcev na obeh straneh meje. (Katastrofalne množične zastrupitve z živim srebrom, ki jih je v japonskem mestu Minamata povzročila oziroma več desetletij povzročala ena od tamkajšnjih korporacij, nazorno kažejo, da gre pri tem za posledice, ki jih ne gre podcenjevati.)

Upoštevanje morja kot izboljšava meteoroloških modelov

Kot je znano, so sredi septembra 2007 izredno močne padavine zajele celotno zahodno Slovenijo. Pretoki rek na tem območju, denimo v Železnikih, so zelo hitro in rekordno narasli ter presegli pretoke s stoletno povratno dobo. Nastale so katastrofalne hudourniške poplave, sprožilo se je tudi več zemeljskih plazov. Izredno hude poplave so Slovenijo zopet prizadele v letih 2009, 2010 in 2012. Najpogosteje prizadeta območja so Podravje, Posavje in Posočje, bregove pogosto prestopa tudi Krka, nemalokrat pa so poplavljena tudi kraška polja, južni del Ljubljane in Ljubljansko barje. V zadnjih desetih letih so poplave v Sloveniji terjale najmanj devet smrtnih žrtev in povzročile skoraj za milijardo evrov škode. Poplav sicer ne moremo preprečiti, lahko pa z natančnejšimi meteorološkimi napovedmi (še zlasti z natančnejšo napovedjo padavin) bolje predvidimo njihov obseg in omilimo njihove posledice. Izboljšave meteoroloških napovedi je mogoče doseči na različne načine, denimo z vključitvijo dodatnih oceanografskih procesov v modelsko verigo. Na Agenciji RS za okolje se kot eno osrednjih modelskih orodij za simulacije vremena nad Slovenijo uporablja atmosferski model Aladin. Računsko območje modela Aladin sega nekako od Sicilije do Hamburga v smeri sever-jug ter od Marseilla do Soluna v smeri vzhod-zahod. Zajema torej znaten del Sredozemlja, vključno z Jadranskim, Ligurskim, Jonskim in Egejskim morjem. V modelu Aladin se temperature morja zajemajo iz globalnega atmosferskega modela z nizko prostorsko in časovno ločljivostjo. To pomeni, da se izrazito lokalnih dogodkov (kot denimo ohladitve vode v Tržaškem zalivu in Kvarnerju zaradi burje ali njenega segrevanja ob lepem vremenu) v Aladinu ne upošteva ali pa se jih začne upoštevati šele z zamudo, ki izhaja iz globalnega modela.

Površinska temperatura morja je eden od pomembnejših dejavnikov pri fizikalnih procesih v nekaj sto metrov debeli plasti ozračja nad morjem – njen vpliv je pomemben zlasti pri določanju količine in porazdelitve vlage v prizemni plasti atmosfere tako nad morjem kot nad celinsko Slovenijo. Če namesto temperatur morja, ki se v modelu Aladin uporabljajo danes, vanj vnesemo temperaturno polje visoke ločljivosti iz lokalnega oceanskega modela, lahko s tem poskrbimo za bistveno boljše izhodišče za izračun vremena nad celotno Slovenijo. Konkretno: numerične simulacije z modelom Aladin kažejo, da lahko za nekaj stopinj spremenjena modelska temperatura morja v severnem Jadranu privede do precej spremenjene napovedi prostorske porazdelitve padavin ter tudi do nekaj deset milimetrov razlike v napovedani količini padavin nad celinsko Slovenijo, to pa ni več zanemarljiv učinek. Do tega pride predvsem zaradi dejstva, da ob izrazitih vremenskih dogodkih, ki običajno pomenijo tudi ekstremne padavine in poplave, vreme nad Slovenijo običajno prihaja z jugozahoda, torej iz smeri, kjer ima morje svoj vpliv. Boljše poznavanje stanja Jadranskega morja lahko torej vodi v natančnejšo napoved količine in porazdelitve padavin, kar neposredno pomeni tudi boljše podatke za hidrološke modele, na podlagi katerih se ocenjuje poplavna ogroženost celinske Slovenije.

Čeprav omenjeni sinergijski učinki med oceanskim in atmosferskim modelom še zdaleč niso omejeni zgolj na padavine, naj ta zgled zaenkrat zadostuje. Nasploh je verjetno na dlani, da zanesljivejše meteorološke napovedi koristijo vsem, ki jih spremljamo. Podobno velja za napovedovanje neurnih valov in poplavljanja obalnih območij. Po drugi strani pa poznavanje nekaterih dejavnikov, ki smo jih omenili v začetku besedila, koristi tudi vsem tistim, ki jih ne spremljajo. Natančnejše ocene gibanja razlitij nafte ter (čeravno grobe) kvantitativne ocene sedimentacije in koncentracije živega srebra v severnem Jadranu lahko vodijo v izboljšano regulacijo na področju okoljskih politik. Pri fizikalni oceanografiji torej ne gre zgolj za servis obalnih prebivalcev, temveč se ta vednost zelo konkretno dotika vseh prebivalcev regije.

Seveda si ne delamo utvar: ta vednost ni nikakršna garancija ustreznih političnih intervencij – je zgolj nujni, ne pa tudi zadostni pogoj vsake tiste politike, ki se v kakršnemkoli smislu razume kot javno dobro. V jeziku danes tako popularne zdravorazumske »gospodinjske« ekonomije bi lahko dejali, da gre za eno tistih področij, kjer neznanje stane bistveno več od znanja in kjer si od vloženih sredstev poleg boljšega razumevanja narave lahko obetamo tudi konkretne pozitivne učinke za kvaliteto in varnost življenja pri nas.