1
RAPORT STIINTIFIC SI TEHNIC
Titlul proiectului
Policy-oriented marine Environmental Research in the Southern EUropean Seas –
PERSEUS
Cercetarea orientata catre politicile marine din marile sudice - PERSEUS
Acronim: PERSEUS
Contract nr. 191 EU / 2012
FAZA DE EXECUŢIE NR. III CU TITLUL: Implementarea de noi sisteme de observare / monitorizare a mediului marin (Argo, Euxinus)
2
Titlul proiectului
Policy-oriented marine Environmental Research in the Southern EUropean Seas – PERSEUS
Cercetarea orientata catre politicile marine din marile sudice - PERSEUS
Durata proiectului: 48 luni
Cuprins:
Pag.
A Obiective generale
1
B Obiectivele fazei de executie (Etapa 3 / 2014) 2
C Rezumatul fazei
3
D Descriere stiintifica si tehnica
4
D 1.
Achiziţionarea unui sistem de profilare în derivă (Profiling Float), compatibil cu programul Argo
4
D 2. Reteaua de observatoare marine Euxinus
5
D 3. Descriere generala a retelei Euxinus
6
D 4. Descriere detaliatã a echipamentelor din componenta Retelei Euxinus
7
E Anexe
10
F Concluzii
15
A. Obiective generale
Identificarea interactiunilor dintre presiunile naturale si antropice din Marea
Mediterana si Marea Neagra;
Evaluarea impactului presiunilor naturale si antropice asupra ecosistemelor marine;
Realizarea unui sistem de coordonare efectiv si inovativ, bazat pe cunoastere stiintifica;
3
Dezvoltarea conceptului de nava inovativa de cercetare, de mici dimensiuni, destinata
zonelor marine costiere;
Elaborarea unor scheme de management pentru activitati stiintifice din domeniul marin;
Selectarea si aplicarea unor descriptori si indicatori potriviti pentru Strategia Marina a
UE;
Promovarea principiilor si obiectivelor strategiei marine in regiunea marilor sudice ale
Europei.
In cadrul proiectului INCD GeoEcoMar (Partener nr. 6), isi desfasoara activitatea in urmatoarele
pachete de lucru:
WP 1 – Presiuni si impacturi la scara de bazin si sub-bazin (Pressures and impacts at
basin and sub-basin scale);
WP 3 – Imbunatatirea si extinderea sistemelor actuale de observare si eliminarea
lacunelor (Upgrade-expand the existing observational systems and fill short term gaps);
WP 5 – Promovarea la scara bazinala a principiilor MSFD (Basin-wide promotion of
MSFD principles), pachet de lucru in care INCD GeoEcoMar are si calitatea de co-leader;
WP 7 – Conceptul de nava de cercetare inovativa (Concept of an innovative research
vessel);
De asemenea, INCD GeoEcoMar contribuie si la sustinerea activitatilor din pachetele de lucru
WP 9 – Diseminare, respectiv WP 10 – Managementul proiectului.
B. Obiectivele fazei de executie (Etapa 3 / 2014)
Implementarea de noi sisteme de observare / monitorizare a mediului marin (Argo,
Euxinus);
4
C. Rezumatul fazei:
La derularea proiectulului PC 7 PERSEUS - “Politici de cercetare asupra mediului marin în mările
din sudul Europei” participa 53 de instituţii din 21 de ţări, dintre care 9 ţări non-UE (nordul
Africii, est Marea Negra, etc). Proiectul, cu un buget de 15 milioane de euro şi o perioadă de
execuţie de patru ani este finanţat în cadrul apelului OCEAN 2011 – 3, “Evaluarea şi prezicerea
efectelor combinate ale presiunilor naturale şi umane în Marea Mediterană şi Marea Neagră
pentru mai buna lor administrare”. Principalele obiective urmarite sunt: identificarea modurilor
de interacţiune ale presiunilor naturale şi umane asupra Mării Mediterane şi Mării Negre,
evaluarea impactului asupra ecosistemelor marine, precum şi utilizarea ca instrument a
obiectivelor şi principiilor Directivei Cadru pentru Strategia Mediului Marin (Marine Strategy
Framework Directive – MSFD). Cercetarea ştiintifică şi analizele socio-economice vor fi aplicate
la o scară largă (UE + non-UE) si vor fi dezvoltate noi instrumente de evaluare a actualei stări a
mediului marin, prin combinarea capabilităţilor de monitorizare şi modelare. De asemenea,
sistemele actuale de observare vor fi îmbunătăţite şi extinse. Proiectul PERSEUS va dezvolta
conceptul unei nave de cercetare de dimensiuni mici, inovative, care să servească drept
instrument ştiinţific de studiu în apele costiere sau portuare, pentru care actualele nave de
cercetare nu sunt adecvate. În cadrul proiectului PERSEUS INCD GeoEcoMar este implicat în mai
multe pachete de lucru (WP 1, WP 3 si WP 7), având calitatea de coordinator al pachetului de
lucru WP 5, alaturi de HCMR (Grecia). De asemenea, INCD GeoEcoMar îsi aduce contributia
proprie la pachetele WP 9 si WP 10, referitoare la diseminare si management. In pachetul 1
INCD GeoEcoMar va fi implicat in ‘Black Sea Experiment’. WP 7 PERSEUS se refera la un nou
concept de nava de cercetare costiera. Prin specialistii sai INCD GeoEcoMar a contribuit la
realizarea acestui concept. O activitate de baza a INCD GeoEcoMar in cadrul proiectului va fi
aceea de transpunere a prevederilor MSFD a UE in tarile non-UE din bazinul Marii Negre. In
cursul anului 2015 INCD GeoEcoMar, alaturi de HCMR (Grecia), vor organiza 5 workshop-uri in
diferite tari (Georgia, Croatia, Turcia, Tunisia, Ucraina). In cadrul pachetului WP 3, direct legat
de Etapa 3 de executie a proiectului PERSEUS, INCD GeoEcoMar a achizitionat un echipament
de tip Argo, destinat investigarii mediului marin în cadrul unui parteneriat cu Ucraina si
Bulgaria. De asemenea, prin echipamentele din dotarea Centrului National pentru Monitorizare
5
– Alarmare la Hazarde Naturale Marine, care functioneaza la sucursala INCD GeoEcoMar
Constanta s-a putut raspunde solicitarilor din WP 3, cu referire la sisteme de monitorizare a
mediului marin.
D. Descrierea stiintifica si tehnica (rezultate si obiective)
D 1. Achiziţionarea unui sistem de profilare în derivă (Profiling Float), compatibil cu
programul Argo, a reprezentat activitatea de baza pentru Etapa 2014 a proiectului PERSEUS.
Analiza ofertelor a dus la atribuirea comenzii firmei franceze NKE Instrumentation, una din
principalele furnizoare de echipamente pentru proiectul Argo. In acest moment echipamentul a
fost receptionat de catre INCD GeoEcoMar. In vederea utilizarii lui un specialist din institut a
urmat un training la firma mentionata anterior.
Prezentam parametrii tehnici ai aparatului, iar in Anexa 1 descrierea echipamentului PROVOR
CTS 4 achizitionat.
Date tehnice:
– Adâncimea de operare: până la 2000 m;
– Temperatura de operare: minimum 0°C to 35°C;
– Alimentare: Baterii litiu;
– Telemetrie: Iridium;
– Durata de operare: minimum 3 ani;
– Activare: comutator magnetic;
– GPS.
Senzori:
– Salinitate: interval minim de măsurare: 0-30 psu, acurateţe iniţială = ±0.003 psu, drift =
< 0.01 psu/5 ani;
– Temperatură: interval minim de măsurare: 0°C – 30°C, acurateţe iniţială = ±0.002°C, drift
< 0.002°C/5 ani;
– Presiune: interval de măsurare: 0 - 2100 dbar, acurateţe iniţială = <±2.5 dbar, drift = <5
dbar/5 ani;
6
– Oxigen – interval de măsurare: 0-500 µM/l, rezoluţie: <1 µM/l, acurateţe: <8 µM/l or
5 %;
– Chlorophyll – interval de măsurare: 0-30 µg/l, sensibilitate: < 0.02 µg/l
D 2. Reteaua de observatoare marine Euxinus - EuxRO, gestionata de INCD GeoEcoMar, a
intrat in functiune in 2013, fiind parte componenta a Centrului National de Monitorizare –
Alarmare la Hazarde Naturale Marine sau Black Sea Security System. Avand in vedere utilitatea
acesteia pentru proiectul Perseus o serie de date specifice a fost cuprinsa in D 3.1. – “Review of
ocean observing systems in the SES and recommendations on upgrades to serve PERSEUS
needs”, respectiv “D 3.2 – “Multi-parametric moorings upgrade with new sensors and
expansion”.
Reteaua Euxinus este compusa dintr-o serie de pltforme marine pe care sunt instalati senzori,
dupa cum urmeaza:
Nume locatie
(Cod WMO)
Senzor
Senzor
/model
Adancimea de
amplasare [m] Interval de achizitie
Real time/
Modul de stocare
EuxRO01 –
EuxRO03
Weather station:
wind speed and
direction,
temperature,
pressure, relative
humidity
Climatronics P/N
102780
4 m above sea
level
1 hour/real time if
event Near real time
Doppler current
meter Z Pulse (4420)
5
1 hour/real time if
event
Near real time
Oxygen AADI Optode 4835 1 hour/real time if
event
Temperature AADI 4880/4880R 1 hour/real time if
event
Conductivity AADI 4319 1 hour/real time if
event
Turbidity AADI 4112 1 hour/real time if
event
Pressure AADI 4646/4646R 1 hour/real time if
event
7
Nume locatie
(Cod WMO)
Senzor
Senzor
/model
Adancimea de
amplasare [m] Interval de achizitie
Real time/
Modul de stocare
Chlorophyll a CYCLOPS–7 1 hour/real time if
event
Doppler current
meter Z Pulse (4420)
59
1 hour/real time if
event
Pressure AADI 4646/4646R 1 hour/real time if
event
Temperature AADI 4880/4880R 1 hour/real time if
event
Conductivity AADI 4319 1 hour/real time if
event
Tsunameter
Digiquartz absolute
pressure
transducers
Bottom (79.3 m) 15 min/real time if
event
Localizarea si pozitionarea GPS a retelei Euxinus, la nivelul partii de sud a Europei, dar si la
nivelul Marii Negre, sunt prezentate in Anexele 1 – 4.
Prezentam in continuare datele tehnice ale unei platforme de observare si monitorizare a
coloanei de apa, a miscarilor fundului marii, dar si a parametrilor meteorologici din zona de
amplasamanet:
D 3. Descriere generala a retelei Euxinus
Reteaua este compus din douã subsisteme:
Subsistemul EUXINUS - primul sistem regional pentru Marea Neagrã de Vest de alertare în
timp real fatã de geo-hazardele marine, care monitorizeazã caracteristicile si dinamica
maselor de apã din marea costierã, evenimentele seismice din zonã si detecteazã geo-
hazarde marine de risc;
Subsistemul EUXINUS este compus, la rândul lui, din:
8
3 (trei) statii marine complet automatizate cu echipamente de mãsurare a caracteristicilor si
dinamicii maselor de apã la douã nivele de adâncime, statii automate meteorologice si
tsunametre situate pe fundul mãrii în conexiune cu statiile marine ;
O statie în zona litoralã (Mangalia) cu echipamente automatizate de mãsurare a miscãrii si
caracteristicilor apei ;
Centrul de coordonare interconectat (Constanta – România), echipat cu statii de stocare si
prelucrare a datelor transmise de sistemele de masuratori pe mare si pe uscat, precum si cu
sistemul de asistare a deciziilor privind prognozarea si alertarea în timp real a geo-
hazardelor marine.
D 4. Descriere detaliatã a echipamentelor din componenta Retelei Euxinus
1. Statiile marine automatizate din cadrul subsistemului Euxinus (pe platoul continental
românesc au fost amplasate trei statii) sunt dotate cu :
Staţie meteorologică, cu senzori de presiune, temperatură, umiditate, direcţia şi viteza
vântului;
Sondă multiparametru fixată la 5 m adâncime, cuprinzând :
Senzor Doppler pentru curent;
Senzor pentru conductivitate;
Senzor de temperatură;
Senzor de presiune;
Senzor pentru oxigen;
Senzor pentru turbiditate;
Senzor clorofilă;
Sondă multiparametru fixată la 70 m adâncime :
Senzor Doppler pentru curent;
Senzor pentru conductivitate;
Senzor de temperatură;
Senzor de presiune;
Tsunametru - montat pe fundul mării, în apropierea balizei.
Cele trei balize complexe de pe platoul continental românesc, EuxRO 1, EuxRO 2 si EuxRO 3,
transmit, în timp real, date specifice la Centrul National de Monitorizare – Alarmare la
9
Hazarde Naturale Marine, care functioneaza la sucursala INCD GoEcoMar din Constanta (Bd.
Mamaia, nr. 304).
Balizele sunt amplasate în largul Marii Negre, în apele teritoriale ale Romaniei, la o distantã de
peste 100 km de coasta. Amplasarea acestora a fost aprobatã de Ministerul Apararii Nationale,
prin Statul Major General al Fortelor Navale, reprezentat de Directia Hidrografica Maritima
(DHM). Transmiterea datelor, în timp real, se face satelitar pe baza unui abonament încheiat cu
firma Iridium.
1. Baliza Meda, ampasatã în fata orasului Mangalia (Anexa 5) la o adâncime a apei
de 15 m, este echipatã cu:
Staţie metorologică, cu senzori de presiune, temperatură, umiditate, direcţia şi
viteza vântului;
Sondă multiparametru fixată la 5m adâncime;
Senzor Doppler pentru curent;
Senzor pentru conductivitate;
Senzor de temperatură;
Senzor de presiune;
Senzor pentru oxigen;
Senzor pentru turbiditate;
Senzor clorofilă;
ADCP pentru măsurarea:
spectrul direcţional statistic ce permite calcularea principalilor parametri ai
valurilor (Instrumentul procesează datele cu privire la valuri, la fiecare 10-20 minute):
Hmo (Amplitudine semnificativă)
Hmax (Amplitudinea maximă)
Tm (Perioada medie)
Tp (Perioada de vârf)
Dm (Direcţia medie a valurilor)
Dp (Direcţia de vârf)
2. Stocarea si prelucrarea informatiilor in vederea transmiterii semnalelor de alarma in caz
de pericol este asigurata de Centrul National de Monitorizare – Alarmare la Hazarde Naturale
Marine. Centrul este dotat cu sisteme electronice de lucru, soft-uri si scenarii dedicate
hazardelor marine. Informatiile primite de la sistemele descrise anterior sunt prelucrate si
interpretate, în vederea alertãrii organismelor abilitate ale statului (IGSU Bucuresti, ISU
Constanta si ISU Tulcea), pentru protectia populatiei, mediului înconjurator si structurilor socio-
10
economice. Centrul are un program de lucru de 24 h din 24 h, asigurând permanenta necesara
supravegherii mediului marin.
3. Monitorizarea miscãrilor fundului mãrii. In vederea completarii datelor necesare
modelarii si monitorizarii fenomenelor naturale marine, Centru Euxinus beneficiazã si de
informatii obtinute independent de cele mentionate anterior, acesta fiind mãsurate cu ajutorul
unor seismometre de fund (Ocean Bottom Seismometer - OBS), amplasate în mare, în anumite
locatii. Periodic, aceste OBS-uri se ridicã la suprafatã, furnizand date despre seismicitate, pentru
perioade limitate in timp.
Fig. 1. Schema generala a unei platforme EuxRO din reteaua Euxinus
In Anexa5 sunt prezentate o serie de imagini generale ale platformelor si senzorilor care intra in
component acestora.
11
E. ANEXE
Anexa 1. Descrierea tehnica a echipamentului Argo (furnizor NKE Instrumentation)
12
Anexa 2. Localizarea observatoarelor marine din sudul Europei (M. Mediterana, M. Neagra)
Anexa 3. Lista observatoarelor marine din marile situate in sudul Europei (pozitia 6. INCD
GeoEcoMar)*
Institute Name of site
WMO code
Sensor type
Upgrade
Sensor
Manuf/mod
el
Instrument
Depth [m]
Acquisition
Interval
Data
availability
Budget
allocated
within
Perseus
Date of
integration
HCMR Saronikos
WMO no.
6101001
PAL Horst
Ltd/PALadv
100 3-h Delayed
mode
YES 01/2013
Athos
WMO no.
6101003
PAL Horst Ltd/PAL 100 3-h Delayed
mode
NO 01/2013
Pylos
WMO 68422
Nia prin INCD
GeoEcoMarP
AL
Horst Ltd/PAL 500 3-h Real Time NO 03/2013
CNR W1-M3A
WMO no.
6100010
pCO2 Pro-Oceanus/
PSI CO2-PRO
6 3-h Real Time YES 09/2013
PAL PAL 36 3-h Real Time NO 06/2012 Corsica Channel pCO2 HydroC CO2
CONTROS
400 6-h Delayed
mode
YES 09/2013
13
CNRS DYFAMED
WMO no.68418
O2 Aanderaa 400, 2000 6min Delayed
mode
No 07/2012
Nitrate ISUS SAtlantic 50 1hr Delayed
mode
Yes 07/2013
Ifremer MESURHO
WMO no. 61284
ADCP
Currentmeter
Teledyne-RDI,
600kHz
20 30 min Real time NO 12/2012
Laser
granulometer
Sequoia, LISST
T100X
1.5 30 min Delayed
mode
YES 03/2013
Nitrates
sensor
ISUS 4 30 min Real time YES 09/2013
UB Cap de Creus
CC1000
Sediment
trap
Technicap
PPS3
970 15 d Delayed
mode
NO 01/2012
3D
Currentmeter
Aquadopp
Nortek
970 30 min Delayed
mode
NO 01/2012
Minorca
MIN2400
Sediment
trap
Technicap
PPS3
2400 15 d Delayed
mode
YES 09/2012
3D
Currentmeter
Aquadopp
Nortek
2400 30 min Delayed
mode
YES 09/2012
GeoEcoMar EUXRo01-1 Doppler
current meter
5 Near real
time
NO End of 2013
CSIC/SOCIB Ibiza Channel Doppler
current meter
Sontek 300Hz 2 20 min Near real
time
NO 07/2013
CSIC/SOCIB Palma
Bay/Mallorca
Multi
parametric
probe
YSI 6600 1 20 min Near real
time
NO 07/2013
CSIC/SOCIB Mahon/Menorca Doppler
current meter
Nortek
Aquadopp
1MHz
20 m 20 mins Near real
time
NO 07/2013
* Additional moorings, not mentioned in PERSEUS DOW, participated in the upgrade actions namely the
Saronicos buoy in Saronicos Gulf, Cap de Creus mooring in the Cap de Creus Canyon, the Minorca station
north of Minorca island and the array EUXRo01-5 in the Black Sea, as well as the Ibiza Channel deep
mooring, the Palma Bay (Mallorca) coastal mooring and the Mahon harbor mouth coastal station
(Menorca).
14
Anexa 4. Localizarea observatoarelor din Marea Neagra gestionate de Romania prin INCD
GeoEcoMar
Coordonatele geografice ale observatoarelor EuxRO 1 - 3
Locatia Latitudine
(WGS84)
Longitudine
(WGS84)
Adancimea apei
(m)
EUXRo01 44.705943 30.778342 79.3
EUXRo02 44.317831 30.413537 90.3
EUXRo03 43.979127 29.936428 72.1
Coastal Gauge (MEDA)
Mangalia
43.802176 28.602483 15
15
Anexa 5. Imagini ale platformelor Euxinus si ale senzorilor aferenti
Statia de monitorizare Mangalia
Platforma EuxRO-02 Baterie de senzori montati la 4 m sub apa
16
F. Concluzii
Conform programarii activitatilor din cadrul proiectului PC 7 PERSEUS - Etapa 3 – Implementarea
de noi sisteme de observare / monitorizare a mediului marin (Argo, Euxinus) in cursul anului 2014 au
fost atinse toate obiectivele specific, dupa cum urmeaza:
- achizitionarea unui sistem tip Argo de la firma NKE Instrumentation, testarea acestuia in conditii
de laborator si asigurarea training-ului necesar utilizarii echipamentului (la firma producatoare);
- utilizarea echipamentelor din reteaua Euxinus pentru a raspunde solicitarilor din cadrul
proiectului Perseus. S-a raspuns punctual fiecarui task in care INCD GeoEcoMar a fost implicat,
in vederea realizarii rapoartelor D 3.1. si D 3.2. (conform DoW);
Echipa de cercetatori din INCD GeoEcoMar a adus si late contributii la realizarea proiectului Perseus,
chiar daca acestea nu au fost cuprinse in DoW. Dintre acestea mentionam “Marine Litter Watch”, in
cadrul carei INCD GeoEcoMar a efectuat doua campanii de teren (primavera, toamna) pe o “plaja
etalon” la Marea Neagra (plaja Saturn – Cap Aurora) (Fig. 2).
Fig. 2. “Plaja etalon” Cap Aurora – Saturn (actiunea “Marine Litter Watch”)
In cadrul unor manifestari stiintifice, interne sau internationale, cercetatorii din INCD GeoEcoMar au
sustinut comunicari stiintifice, ca si autor principal sau coautor, care au avut la baza activitatea
din proiectul Perseus:
17
- Gomoiu M. T. , Oaie Gh., Vasile D., Gonzalez-Fernandez D., Hanke G., Zampoukas Z., Laroche S.,
Andral B., Pantazi M., Vassilopoulou V. 2013. MSFD Descriptor 2 - “Non-indigenous species (NIS)
introduced by human activities” - gap analysis. MARES 2020, Varna (Bulgaria)
- Papathanassiou E., Streftaris N., Durrieu De Madron X., Cadiou J. F., Tintore J., Zavaterelli
M., Vassilopoulou V., Oaie Gh., Sauzade D. 2014. The support of PERSEUS project in
achieving Good Environmental Status in the Black Sea basin. BSCE Conference, Istanbul
(Turkey)
- Laroche S., Andral B., Pantazi M., Vasilopoulou Vassiliki , Gonzalez-Fernandez D., Hanke
G., Cadiou J., Vasile D., Oaie G.. 2013. A tool for gap analysis of the MSFD assessment
elements of the southern European seas countries, carried out in the framework of the
Perseus FP7 project. CIESM Congress, Marseille (France);
- Gomoiu M. T. et al. 2014. Preliminary studies in preparing MSFD application for GES
assessment. Workshop Perseus, Marrakesh (Morrocco);
- Muresan M., Teaca Ad., Begun T., Vasile D. 2014. Improving the cooperation with non-
EU Black Sea countries for advancing methodology and standardization of the ecological
assessment concerning the state of biodiversity special benthic habitat, in marine
ecosystems. Workshop Perseus, Marrakesh (Morrocco).
