Forskningsprojekt utforskar digital tvilling-teknik för att underlätta klimatanpassning i Arktis

Klimatförändringens effekter märks tydligt i Arktis. För att kunna anpassa samhället så bra som möjligt behövs rätt beslutsunderlag. Ett forsknings- och utvecklingsprojekt undersöker därför om det finns tekniska möjligheter att få information om bland annat havsis i Norden genom digital tvilling-teknik.

Miljön i Arktis förändras i snabb takt. Effekterna av klimatförändringen är mest kännbara i denna region, enligt övervakningsprogrammet för Arktis, AMAP (Arctic Monitoring and Assessment Programme).

Vinterlandskap med ett samhälle och en kustnära väg med utsatt läge intill den is- och snöbelagda Östersjön.
Att anpassa samhället till det snabbt förändrade klimatet i Arktis kräver kunskapsunderlag om bland annat klimatpåverkan på havsisen. Ett nordisk-baltiskt forskningsprojekt utforskar hur digital tvilling-teknik kan bidra till att fylla kunskapsgapet och ge beslutsunderlag för klimatanpassning.

För att kunna anpassa samhället till det förändrade klimatet är det viktigt att utvärdera och förutsäga nyckelparametrar på rätt sätt och i rätt tid. En sådan nyckelparameter för Arktis kustmiljöer är kunskap om havsisens egenskaper och utveckling, såsom förekomsten av fast is, sprickor och isvallar. Men idag saknas tillräckligt detaljerad kunskap om framtida havsis. 

Utforskar möjlighet med digital tvilling

För att fylla denna kunskapslucka utforskar projektet Nordic Cryosphere Digital Twin (NOCOS DT) den digitala tvillingteknik som utvecklas inom Europeiska kommissionens flaggskeppsinitiativ Destination Earth (DestinE), där en digital tvilling för hela jorden tas fram. Projektet undersöker hur den digitala tvillingen för klimatanpassning kan användas för havsisrelaterade parametrar för den nordisk-baltiska regionen. Projektet integrerar existerande kunskap, modelleringsaktiviteter och isprodukter med nya data från den digitala tvillingen för klimatanpassning. De arbetar med sex fallstudier för att säkerställa att plattformen kan svara mot samhällets behov.

Sex faktablad som beskriver de sex fallstudierna i projektet NOCOS DT (på engelska).

Marin planering med hänsyn till klimatförändring

SMHI leder arbetet med att använda klimatdata i marin fysisk planering (MSP, Marine Spatial Planning).

– Traditionellt sett innehåller MSP-databaser och plattformar bara statisk information om havsbotten, marina infrastrukturer, livsmiljöer och andra miljöparametrar. Men eftersom klimatförändringarna gör att förhållandena förändras snabbt måste man ta hänsyn till det i den marina fysiska planeringen, säger Emilie Breviere, projektledare inom oceanografisk forskning på SMHI.

Fallstudierna i projektet presenterar nya sätt att utvärdera effekterna av havsisförändringar på livsmiljöer och samhällen i de nordiska länderna och stödjer anpassningen till dessa effekter genom datadrivna policyer och bevarandeåtgärder. Potentiella användare finns till exempel inom sjöfart, vattenbruk och vindkraftssektorn.

– Det är viktigt att tillhandahålla verktyg och detaljerad information till beslutsfattare för att göra det möjligt för berörda lokala samhällen att anpassa sig till förändringarna nu och i framtiden. Vi utbyter därför kunskap med MSP-utvecklare och användare för att förstå deras behov.

– Det jag ser mest fram emot med projektet är att vi ska producera data som kan delas med användarna på ett sätt och i ett format som är användbart för dem att hantera, tolka och uppskatta, säger Emilie Breviere.

Tillför kunskap till vetenskapssamhället

Det är också viktigt att dela vetenskaplig kunskap om den nordisk-baltiska regionen med det globala forskarsamhället, eftersom förändringarna i Arktis också har konsekvenser i övriga världen. Till exempel har den snabba massförlusten av Grönlands inlandsis och annan arktisk landis hittills bidragit mer till den globala havsnivåhöjningen än avsmältningen av inlandsisen i Antarktis. Forskare runt om i världen kommer att kunna dra nytta av den förbättrade datakvaliteten och öppen källkod, samt ta del av forskning via konferenser och vetenskapliga artiklar.

– Utvecklingen av den digitala tvillingen för klimatanpassning är ett stort projekt som ska representera jordsystemet i en aldrig tidigare skådad skala och upplösning. Det är också viktigt att experter på havsismodeller från den nordiska arktiska sektorn delar med sig av sina kunskaper om regionen för att säkerställa att rätt och relevant information för regionen integreras i den digitala tvillingen, säger Emilie Breviere.

Fem arktiska länder samarbetar

Projektet NOCOS DT startade i december 2022 och avslutas i juli 2025. Det finansieras av Nordiska ministerrådet. Projektet koordineras av finska CSC - IT Center for Sciences. Förutom SMHI deltar de meteorologiska instituten i Norge (Meteorologisk institutt), Danmark (DMI) och Finland (FMI) samt Tallinn University of Technology, Estland (TalTech).

Varje projektmedlem arbetar med att förbättra, modifiera eller utveckla koder, beräkningsmetoder för att anpassa produkter till havsistillämpningar och för att kunna köra dem med data från den digitala tvillingen för klimatanpassning. Statistik, index och kartor produceras. Varje produkt är inriktad på ett specifikt användningsområde som beskrivs närmare i sex faktablad.