Raport roczny z realizacji projektu badawczo-rozwojowego pt.: Opracowanie i testowanie zintegrowanego systemu obserwacji zjawisk epizodycznych w Morzu Bałtyckim wykrywanie i ostrzeganie przed zagroŝeniem zakwitami glonów Opis wykonanych badań stosowanych lub prac rozwojowych oraz uzyskanych wyników w ramach poszczególnych zadań harmonogramu Zadanie 1. Pomiary z wykorzystaniem aparatury BlueBox: a) odbiór i przetwarzanie danych z automatycznych pomiarów BlueBox w zakresie temperatury wody morskiej, zasolenia, zawartości tlenu i stęŝeń chlorofilu-a, b) odbiór próbek dyskretnych z promu i wykonanie oznaczeń stęŝeń chlorofilu-a i soli odŝywczych, c) opracowanie rozwiązań technicznych zabezpieczających BlueBox przed zamulaniem w porcie, d) modyfikacja systemu poboru próbek dyskretnych. Pomiary z wykorzystaniem aparatury BlueBox, zainstalowanej na promie Stena Nordica (armator Stena Line), kursującym między Gdynią a Karlskroną, rozpoczęto z dniem 7 lipca 2008 r. System automatycznych pomiarów temperatury wody morskiej, zasolenia, fluorescencji i zawartości tlenu gromadzi wyniki z ostatnich ok. 20 dni. Wyniki zapisywane są na karcie Compact Flash o pojemności 128 MB, dlatego naleŝy je odbierać (poprzez komputer przenośny) z częstotliwością ok. 14 dni i przenosić do lokalnej bazy danych. System BlueBox zbiera do 5 mln rekordów rocznie. Wyniki pomiarów automatycznych zarejestrowane w 2008 r. są aktualnie opracowywane w formie wykresów i map, co wymaga sparametryzowania m.in. pomiarów fluorescencji do wartości stęŝeń chlorofilu-a z wykorzystaniem wyników oznaczeń z próbek dyskretnych, jako podstawy kalibracji. Podejmuje się takŝe próbę sparametryzowania wyników pomiarów nasycenia tlenem (%) do wartości stęŝeń (cm 3 dm -3 ). Wstępne wyniki rozkładów przestrzennoczasowych temperatury wody morskiej i zasolenia na podstawie pomiarów automatycznych przedstawiono na rys.1. km 300 250 200 150 100 50 0 Temperatura wody Karlskrona 11/07/2008 26/07/2008 10/08/2008 Gdynia 9/09/2008 24/09/2008 9/10/2008 C 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 1
km 300 Zasolenie Karlskrona 8 250 7.6 7.2 200 6.8 6.4 150 6 5.6 100 5.2 50 4.8 4.4 0 11/07/2008 26/07/2008 10/08/2008 Gdynia 9/09/2008 24/09/2008 9/10/2008 Rys.1 Zmiany temperatury wody i zasolenia na trasie promu Stena Nordica z Gdyni do Karlskrony w okresie od 4 lipca do 16 października 2008 r. 4 Opracowano załoŝenia logistyczne odbioru próbek dyskretnych z promu. Zgodnie z wytycznymi poboru próbek fitoplanktonu w programie monitoringu Bałtyku HELCOM COMBINE przyjęto zasadę poboru próbek dyskretnych w ciągu dnia, tj. w drodze promu z Karlskrony do Gdyni (Rys.2), co oznacza odbiór próbek w godzinach wieczornych, przy ograniczonym czasie postoju jednostki w porcie. Rys.2 Rozmieszczenie stacji poboru próbek dyskretnych na trasie promu Stena Nordica na tle rozmieszczenia stacji pomiarowych monitoringu Bałtyku (COMBINE) Zestawienie terminów poboru próbek dyskretnych w 2008 r. przedstawiono w tablicy 1. Próbki dyskretne z wyznaczonych stacji pomiarowych (określonych odpowiednimi współrzędnymi geograficznymi, rys.2) zbierane są automatycznie do pojemników o pojemności 1 dm 3 przechowywanych w chłodziarce (4ºC). KaŜdej stacji przypisane są 4 pojemniki, do których woda pobierana jest na pewnym dystansie pobór następuje podczas ruchu promu. 2
Tablica 1 Zestawienie terminów poboru prób z systemu FerryBox w 2008 roku; (+) badania struktury fitoplanktonu i toksyczności L.p. Termin poboru prób wody 1 7.07.2008 (+) 2 14.07.2008 (+) 3 21.07.2008 (+) 4 28.07.2008 (+) 5 13.08.2008 (+) 6 19.08.2008 (+) 7 25.08.2008 (+) 8 6.09.2008 (+) 9 12.09.2008 10 26.09.2008 11 10.10.2008 W 2008 r. przyjęto następujący system wykonywania analiz z próbek wody pobranych do tych pojemników. Wodę z 1. pojemnika przeznaczano wyłącznie do oznaczenia chlorofilua w celu kalibracji wskazań przepływowego fluorymetru BlueBox i jednocześnie kalibracji niezbędnej do interpretacji zdjęć satelitarnych. Próbkę dyskretną do oznaczeń struktury gatunkowej fitoplanktonu, chlorofilu-a i substancji biogennych uzyskiwano przez integrację wody z 3 pozostałych pojemników, po przewiezieniu pojemników do laboratorium lądowego. Próbkę zintegrowaną rozdzielano do odpowiednich pojemników dla zabezpieczenia poszczególnych elementów oznaczeń. Wodę do oznaczeń chlorofilu-a sączono przez filtry, które zabezpieczano przez zamroŝenie do czasu dalszej analizy. Próbkę do oznaczeń struktury gatunkowej fitoplanktonu konserwowano dodatkiem płynu Lugol a. Odpowiednie części próbki zintegrowanej, do oznaczeń struktury gatunkowej, hepatotoksyn oraz ekotoksyczności, przekazywano podwykonawcom. Próbki do oznaczeń substancji biogennych zamraŝano [w 2008 r. w laboratorium chemicznym w Oddziale Morskim IMGW w Gdyni trwał remont i przebudowa w okresie maj-grudzień, dlatego analizy substancji biogennych i chlorofilu-a zostały wykonane w terminie późniejszym, a nie bezpośrednio po odebraniu z promu; zastosowana metoda konserwacji próbek jest zalecana przez przewodnik metodyczny HELCOM COMBINE] do czasu dalszych analiz. Wyniki analiz stęŝeń substancji biogennych i chlorofilu-a w próbkach dyskretnych zostały wprowadzone do operacyjnej bazy danych oceanograficznych. Przykładowe wyniki zmienności stęŝeń substancji odŝywczych i stęŝeń chlorofilu-a oznaczone w dyskretnych próbkach wody przedstawia rys.3. W celu sprawdzenia czy róŝnica w wynikach oznaczeń chlorofilu-a między 1. pojemnikiem (dokładny punkt przecięcia współrzędnych geograficznych dla danej stacji) a próbką zintegrowaną jest istotna, wykonano obliczenia błędu względnego, wyniki przedstawiono w tablicy 2. Wyniki weryfikacji wykazały, Ŝe istotne róŝnice (>50% między stęŝeniem oznaczonym w pojemniku 1. i próbką zintegrowaną) wystąpiły jedynie dla stacji, tj. stacji usytuowanej w płytkiej strefie przybrzeŝnej w osłoniętym fiordzie, gdzie produkcja moŝe być rzeczywiście bardzo wysoka i gdzie dryfujące plamy fitoplanktonu mogą mieć bardzo zmienny układ, poniewaŝ fitoplankton jest rozmieszczony w wodzie morskiej w postaci plamistej (patchiness) w sposób naturalny. Względny błąd oznaczeń chlorofilu-a z uwzględnieniem wszystkich pomiarów wyniósł 16,1%, a po odrzuceniu wyników odstających >50% - jedynie 10,5%, co jest wartością bardzo zadowalającą w badaniach środowiskowych. Na podstawie powyŝszej analizy zdecydowano prowadzić dalsze badania w analogiczny sposób przeznaczając wodę z 1. pojemnika dla celów kalibracyjnych chlorofilu-a i integrując wodę z pojemników 2-4 do pozostałych oznaczeń. 3
1.2 16 PO 4 ; TOxN [mmol m -3 ] 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 PO4(L) TOxN(L) SiO4(R) Chl-a(R) 14 12 10 8 6 4 SiO 4 [mmol m -3 ]; Chl-a [mg m -3 ] 0.0 2-0.2 07.07.08 14.07.08 21.07.08 28.07.08 13.08.08 19.08.08 25.08.08 06.09.08 12.09.08 26.09.08 10.10.08 0 data Rys.3 Zmienność stęŝeń soli odŝywczych i chlorofilu-a na stacji w 2008 r. Tablica 2 Wyniki równoległych analiz chlorofilu-a (mg m -3 ) w wodzie z 1. pojemnika i w próbce zintegrowanej (równe objętości wody z pojemników 2-4) stacja próba /estymator 07.07. 14.07. 21.07. 28.07. 13.08. 19.08. 25.08. 06.09. 12.09. 26.09. 10.10. A 10.6 8.233 6.707 4.578 3.012 2.651 * 2.65 2.892 2.53 2.289 B 7.229 5.06 3.614 2.169 2.289 2.41 1.807 śr 6.97 4.82 3.31 2.41 2.59 2.47 2.05 δ 0.04 0.05 0.09 0.10 0.12 0.02 0.12 A 6.867 6.639 8.032 3.373 3.494 2.892 2.289 2.536 2.892 1.928 2.169 B 10.33 3.976 2.973 2.41 2.169 1.687 1.566 śr 9.18 3.74 2.93 2.47 2.53 1.81 1.87 δ 0.13 0.06 0.01 0.03 0.14 0.07 0.16 A 7.711 8.762 11.19 4.185 4.337 2.41 3.253 2.169 2.289 1.721 3.133 B 9.548 4.058 2.53 2.351 2.169 1.566 1.566 1.687 śr 10.37 4.122 3.434 2.802 2.169 1.928 1.644 2.41 δ 0.08 0.02 0.26 0.16 0.00 0.19 0.05 0.30 A 7.108 6.27 4.918 3.614 2.012 3.133 3.133 2.289 1.446 1.687 1.687 B 4.954 3.614 2.04 3.179 2.636 1.446 1.446 1.446 1.325 śr 4.936 3.614 2.026 3.156 2.885 1.868 1.446 1.567 1.506 δ 0.00 0.00 0.01 0.01 0.09 0.23 0.00 0.08 0.12 A 1.205 2.191 2.283 2.41 2.41 2.892 2.651 1.325 1.687 1.687 1.928 B 2.651 1.776 2.41 1.325 1.566 1.475 1.566 śr 2.531 2.334 2.531 1.325 1.627 1.581 1.747 δ 0.05 0.24 0.05 0.00 0.04 0.07 0.10 A 2.41 6.639 7.903 4.312 3.373 3.253 8.072 3.424 4.699 13.01 18.8 B 1.801 2.048 1.874 0.964 1.566 1.084 2.048 śr 3.057 2.651 4.973 2.194 3.133 7.048 10.42 δ 0.41 0.23 0.62 0.56 0.50 0.85 0.80 * - system nie [obrał wody do 1. pojemnika; A wynik oznaczenia chlorofilu-a w wodzie z 1. pojemnika, B wynik oznaczenia chlorofilu-a w próbce zintegrowanej. data 4
W dniu 15 października 2008 r. otrzymano oficjalną informację od kierownika operacyjnego terminalu promowego w Gdyni, Ŝe Stena Nordica zostaje przeniesiona na inną linię obsługiwaną przez Stena Line i naleŝy usunąć zainstalowane urządzenia pomiarowe do 19.10.2008r. Praktycznie natychmiast po rozmontowaniu urządzeń (BlueBox i urządzenie do poboru próbek dyskretnych) rozpoczęto negocjacje z kapitanem siostrzanej jednostki Stena Baltica kursującej na tej samej linii (Gdynia-Karlskrona). Po uzyskaniu akceptacji kapitana i uzgodnieniach technicznych z kadrą oficerów mechaników, BlueBox i moduł do poboru próbek zostały przetransportowane na pokład Stena Baltica w dniu 9 lutego 2009 r., gdzie ich instalację przeprowadziła specjalistyczna firma. Działanie systemu po ponownej instalacji przetestowano zbierając dane z pomiarów automatycznych i pobierając próbki dyskretne w dniach 2-3 marca 2009. W dniu 30 stycznia 2009 r. odbyło się spotkanie robocze głównych wykonawców projektu, na którym uzgodniono harmonogram i organizację prac na rok 2009. Zaplanowano ok. 20 dat poboru próbek dyskretnych, przy czym częstotliwość poboru w okresie potencjalnych zakwitów uzaleŝniono od rozwoju sytuacji środowiskowej analizowanej na podstawie zdjęć satelitarnych. Zadanie 2. Opracowanie operacyjnej bazy danych: a) opracowanie systemu transmisji danych pomiarowych Bluebox z promu drogą satelitarną do bazy danych w IMGW, b) opracowanie systemu informatycznego do gromadzenia i udostępniania danych uzyskiwanych w projekcie w tym danych z BlueBox, danych z analiz laboratoryjnych i danych satelitarnych, c) gromadzenie i przetwarzanie danych pomiarowych z BlueBox d) udostępnianie wstępnych danych z systemu BlueBox Udostępnianie i prezentacja danych przez internet wymaga wykonania nowej dedykowanej do tego celu bazy danych dostępnej online. Wykonano projekt bazy danych, uwzględniający obowiązujące standardy międzynarodowe (normy ISO 19111 i 19115 w zakresie współrzędnych geograficznych i meta-danych) oraz specyfikę danych pomiarowych uzyskiwanych z systemu pomiarowego. Przy projektowaniu bazy wykorzystano darmowe oprogramowanie TOAD Data Modeller. Zastosowano takŝe wytyczne opracowane w międzynarodowym projekcie SeaDataNet w odniesieniu do danych i meta-danych oceanograficznych. Projekt bazy danych składa się z 41 tabel powiązanych ze sobą wzajemnymi relacjami. Do budowy bazy danych BlueBox wybrano system MySQL, będący otwartym oprogramowaniem dostępnym na licencji GPL. UmoŜliwia on obsługę do 60 mln rekordów w jednej tabeli i do 15 tys. tabel w bazie danych oraz zapewnia odpowiednią wydajność i szybkość działania. Do zarządzania bazą danych wybrano system phpmyadmin, który umoŝliwia wykonywanie importu i eksportu danych, zarządzanie strukturą danych, przeglądanie i edycję danych oraz wykonywanie dowolnie zdefiniowanych zapytań do bazy danych. Na serwerze Ośrodka Oceanografii i Monitoringu Bałtyku (Oddział Morski IMGW w Gdyni; http://baltyk.gdynia.imgw.pl) skonfigurowano serwer bazy danych MySQL oraz zainstalowano i skonfigurowano system zarządzania bazą danych phpmyadmin. W celu zapewnienia niezbędnego bezpieczeństwa bazy danych skonfigurowano i uruchomiono bezpieczną komunikację SSL z serwerem poprzez szyfrowanie wysokiego poziomu. Następnie utworzono bazę danych o zaprojektowanej wcześniej strukturze. W ramach tworzenia operacyjnej bazy danych, opracowano załoŝenia do części tej bazy w zakresie gromadzenia i przetwarzania danych satelitarnych dotyczących temperatury wody morskiej oraz dopływu światła do powierzchni morza, a takŝe danych satelitarnych dotyczących stęŝeń chlorofilu-a. Mapy temperatury oraz dopływu światła, zawierające 5
wartości rzeczywiste, przechowywane będą w bazie danych w formacie GeoTIFF, który pozwala na zapisywanie w jednym pliku zarówno danych atrybutowych, jak i definicji siatki i dowiązania geograficznego. Jest to format rozpoznawany przez większość programów typu GIS/IP oraz graficznych. Dzięki temu moŝliwe będzie tworzenie serwisu internetowego w oparciu o dowolną technologię. Dodatkowo produkty mogą być tworzone w róŝnych rozdzielczościach w dowolnym formacie graficznym (np. JPG). W zakresie danych satelitarnych wykorzystywanych do opracowania map stęŝeń chlorofilu-a zaproponowano strukturę bazy danych w oparciu o aktualnie wykorzystywane dane. KaŜdy z uŝywanych skanerów satelitarnych ma zdefiniowany przez właściciela format danych dlatego dane satelitarne z obszaru Bałtyku naleŝy rozdzielić na podstawie źródła pochodzenia MODIS lub MERIS i przechowywać je w odrębnych katalogach. Dla kaŝdego z czujników naleŝy wyróŝnić dane wejściowe i produkty. Przy czym naleŝy w jak największym stopniu zachować składnię i nazewnictwo poszczególnych zbiorów danych, np. dla skanera MODIS przyjęty jest następujący zapis nazw zbiorów: MOXXXXxxxhhmmss_L1AGAC(LAC).Z (MOD oznacza skaner MODIS, XXXX kod roku, xxx dzień juliański (kolejny dzień roku), hhmmss czas GMT rozpoczęcia rejestracji danych HRPT (High Resolution Picture Transmission): godzina, minuty, sekundy, L1AGAC(LAC) poziom danych L1, L2 lub L3 zaleŝnie od stopnia przetworzenia danych (np. L1A zbiór danych skalibrowanych i poprawionych na poziomie satelity z dowiązaniem geodezyjnym). Osobną kategorią zbiorów są zbiory zawierające dane pomocnicze, niezbędne do przeprowadzenia prawidłowej korekcji atmosferycznej; dane meteorologiczne opisujące stan atmosfery i dane o pionowych rozkładach ozonu w atmosferze. Dane te są pobierane z centrum dystrybucji Ocean Colour Data Resources w Distributed Active Archive Centre w Goddard Space Flight Center, NASA. Na poziomie danych wejściowych i produktów pliki będą przechowywane w podkatalogach odpowiadających poszczególnym rocznikom. W załoŝeniach do części bazy danych optycznych gromadzonych w rejsach pomocniczych przyjęto model stosowany w systemie wymiany i archiwizacji danych SeaBASS (SeaWiFS Bio-optical Archive and Storage System), jako model wyjściowy formatu, wymiany i opisu danych. Pliki danych zapisywane są w formacie ASCII, co zapewnia moŝliwość ich odczytu niezaleŝnie od uŝywanych narzędzi i platformy komputerowej. Dane zapisywane są w postaci macierzy wartości i są poprzedzone szeregiem predefiniowanych nagłówków metadanych. Nagłówki w języku angielskim zawierają informację opisową na temat pliku danych (m.in. początek nagłówka, odpowiedzialny(i) za dane, afiliacja(e), adres(y) e-mail, nazwa identyfikująca projekt, nazwa lub numer rejsu, nazwa stacji pomiarowej, itd.). Zadanie 3. Identyfikacja i charakterystyka zakwitu glonów morskich na podstawie laboratoryjnej analizy próbek wody uzyskanych z BlueBox: a) analiza struktury gatunkowej, liczebności i biomasy fitoplanktonu w próbkach dyskretnych pobranych przez BlueBox, oznaczenie gatunków potencjalnie toksycznych b) analiza jakościowa i ilościowa hepatotoksyn i neurotoksyn produkowanych przez glony i sinice (HPLC, ELISA), c) ocena toksyczności próbek fitoplanktonowych metodą testu biochemicznego PPIA, ocena toksyczności próbek wody i fitoplanktonu metodą standardowych testów toksykologicznych na skorupiakach. W pracowni Regionalne Centrum Sinicowe IO UG zrealizowano w 2008r. następujące zadania w ramach projektu FerryBox: Badano próbki wody powierzchniowej pobrane z 6 stacji w terminach jak podano w tab.1 (Zad.1). 6
Przeprowadzono analizę jakościową i ilościową hepatoksyn produkowanych przez glony i sinice (tab.3) przy wykorzystaniu wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) i testu immunoenzymatycznego (ELISA). Przeprowadzono analizę ilościową i jakościową struktury gatunkowej fitoplanktonu, w tym pikoplanktonu, w pobranym materiale (wyniki w opracowaniu). Dodatkowo, podczas rejsu m/y Oceanograf 2 na stacjach i, w obrębie Zatoki Gdańskiej, pobrano próbki wody powierzchniowej oraz z głębokości 5 m, 20 m i 60 m (tab.4) w celu porównania wyników uzyskanych z aparatury Blue Box z klasycznymi technikami pobierania materiału w badaniach oceanograficznych. Tablica 3 StęŜenia nodularyny oznaczone w próbkach pobranych ze stacji pomiarowych na trasie promu Stena Nordica w 2008 r. Data Stacja NOD [µl/l] 2,0 0,17 1,27 ślad 7.07.2008 14.07.2008 21.07.2008 28.07.2008 13.08.2008 19.08.2008 4,04 1,91 1,33 2,28 0,41 1,70 0,24 0,37 1,13 0,47 1,07 0,47 0,53 0,72 0,59 0,24 0,33 0,35 7
Tab.3 c.d. 25.08.2008 6.09.2008 nodularyny nie wykryto - - Tablica 4 StęŜenia nodularyny oznaczone w próbkach pobranych ze stacji pomiarowych wzdłuŝ trasy promu Stena Nordica w 2008 r. z pokładu m/y Oceanograf 2 Data Stacja Poziom [m] NOD [µl/l] 21.07.2008 0 1,78 14 0,77 0 5 20 60 10,32 0,99 0,61 28.07.2008 0 0,49 14 0,26 0 5 20 60 0,36 0,55 0,61 13.08.2008 0 1,20 0 0,19 Badania ekotoksyczności pobranych próbek wody przeprowadzono w Zakładzie Ochrony Środowiska i Higieny Transportu Instytutu Medycyny Morskiej i Tropikalnej AMG w oparciu o test Artrotoxkit przeznaczony do oznaczania toksyczności wód morskich z organizmem testowym Artemia franciscana. Dorosłe postaci Artemia Ŝywią się głównie planktonem roślinnym, który odfiltrowują z wody. Testy były wykonywane w jednorazowych płytkach wielodołkowych z wykorzystaniem larw Artemia w II-III stadium rozwoju. W dołkach płytek umieszczano po 10 larw Artemia, dodawano badane próbki wody morskiej w odpowiednich rozcieńczeniach, a następnie inkubowano przez 24 godziny, w temperaturze 25 C, w ciemności. Po okresie inkubacji obliczano procent śmiertelności osobników testowych. Za martwe uznawano te osobniki, które nie przejawiały wewnętrznych lub zewnętrznych ruchów w ciągu 10 sekund obserwacji. Śmiertelność osobników testowych w Standardowej Wodzie Słodkiej (kontrola) nie mogła przekroczyć 10 %. Wyniki badań przedstawiono w tablicy 5. 8
Tablica 5 Wyniki badań ekotoksyczności badanych próbek wody dla organizmów Artemia franciscana Numer 21.07.08 13.08.08 19.08.08 25.08.08 06.09.08 stacji Liczba martwych osobników testowych 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 0 Wszystkie zbadane w 2008 r. próbki wody były nietoksyczne wobec Artemia franciscana (wg klasyfikacji Persoon i in., 2003). Zadanie 4. Identyfikacja i określenie zasięgu zakwitów fitoplanktonu na podstawie danych satelitarnych radiometru MODIS i/lub AVHRR: a) pozyskanie danych satelitarnych, b) kalibracja danych satelitarnych na podstawie pomiarów in situ stęŝeń chlorofilu-a wykonywanych przy pomocy automatycznego urządzenia zainstalowanego na promie pasaŝerskim Gdynia-Karlskrona, c) przetwarzanie surowych danych do postaci map wybranych parametrów, np. temperatury powierzchniowej, stęŝeń chlorofilu a, d) identyfikacja i określenie zasięgu rozpływu wód upwellingowych e) identyfikacja frontów hydrologicznych Wykorzystanie informacji satelitarnej ma na celu rozszerzenie ograniczonej przestrzennie informacji pozyskiwanej z systemu pomiarowego BlueBox do postaci map przedstawiających przestrzenne zróŝnicowanie ilościowych charakterystyk wybranych parametrów ekosystemu Bałtyku. Mapy temperatury powierzchni morza tworzone będą na podstawie danych czujnika AVHRR, pracującego na satelitach z serii TIROS-N/NOAA, rejestrowanych przez stację HRPT Instytutu Oceanografii Uniwersytetu Gdańskiego. Dopływ światła do powierzchni morza szacowany będzie na podstawie modelu transmisji promieniowania, asymilującego dane. Wstępne przetwarzanie danych obejmujące korekcję radiometryczną, atmosferyczną, geometryczną i dowiązanie geograficzne zostanie przeprowadzone podobnie jak dla kanałów termalnych za pomocą systemu ASDIK. Dane z kanału widzialnego radiometru pracującego na geostacjonarnym satelicie meteorologicznym METEOSTAT-9 zostaną wykorzystane do oceny wielkości zachmurzenia. Dane udostępniane przez EUMESTAT są w formacie cyfrowym. Algorytmy przetwarzania tych danych zostaną opracowane w ramach projektu FerryBox. W opracowanej koncepcji formy prezentacji danych satelitarnych w zakresie charakterystyk termicznych uwzględniono zasady selekcji danych; np. według daty selekcja scen dziennych lub nocnych, zasięgu przestrzennego charakter lokalny lub regionalny, wybór konkretnego produktu mapa temperatury powierzchniowej, stęŝeń chlorofilu-a, zasięgu zakwitu pod kątem struktury gatunkowej. Poprawny proces wyboru powinien doprowadzić do pojawienia się listy wybranego zbioru danych w formie np. tabeli z określonymi parametrami w kolejnych kolumnach: data, typ produktu (wg przyjętego kodu), pełna nazwa produktu z odnośnikiem do formatu GeoTIFF, rozmiar TIFF oraz link do szybkiego podglądu obrazu TIFF w formacie.jpg. Do wyliczania map przypowierzchniowej koncentracji chlorofilu-a planuje się wykorzystanie danych z dwóch skanerów satelitarnych MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (NASA, USA) i MERIS Medium Resolution Imaging Spectrometer (ESA, UE). Podstawową informacją dostarczaną prze te skanery są wartości 9
radiacji oddolnej w poszczególnych kanałach spektralnych oraz dane dotyczące geolokacji wraz z parametrami kalibracyjnymi dla poszczególnych kanałów spektralnych. Jako podstawowy system do przetwarzania danych satelitarnych zostanie uŝyty udostępniany przez NASA program SeaDAS. Dane satelitarne wymagają kalibracji względem pomiarów naziemnych. Kalibracja jest konieczna w celu osiągnięcia wymaganej dokładności algorytmów słuŝących do obliczania róŝnych parametrów, np. stęŝeń chlorofilu-a, na podstawie pomiarów satelitarnych. W celu zebrania wiarygodnych danych dotyczących specyficznych właściwości optycznych wody morskiej w Morzu Bałtyckim, właściwości optycznych glonów w okresie wiosenno-letnim oraz pomiarów in situ temperatury wody morskiej i stęŝeń chlorofilu-a przeprowadzone zostaną rejsy pomocnicze/kalibracyjne m/y Oceania (IO PAN) i r/v Oceanograf 2 (IO UG). Na wyznaczonych punktach pomiarowych, takŝe wzdłuŝ trasy promu, wykonywane będą obserwacje i pomiary parametrów meteorologicznych (wysokość fali, prędkość wiatru, ciśnienie atmosferyczne), hydrologicznych (temperatura wody morskiej i zasolenie w profilu pionowym, widzialność krąŝka Secchi), optycznych (np.: radiacja oddolna i oświetlenie odgórne, współczynniki pochłaniania światła całkowity, przez materię organiczną CDOM, przez fitoplankton, przez cząstki zawieszone; współczynniki rozpraszania światła całkowity, wstecz, przez cząstki), biologicznych (pomiar spektrofotometryczny koncentracji chlorofilu-a w tym oznaczenia stęŝeń karotenoidów i innych typów chlorofilu z wykorzystaniem HPLC, koncentracji rozpuszczonej materii organicznej CDOM, koncentracji zawieszonej materii organicznej POM i nieorganicznej PIM, analiza biologiczna próbek pod względem obecności i udziału poszczególnych gatunków fitoplanktonu, pomiary fluorescencji grup fitoplanktonu Chlorophyceae, Cryptophyceae, Bacillariophyceae i Cyanophyceae. 10