DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE PRONÓSTICO OCEÁNICO OPERATIVO PARA LA GESTIÓN Y EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE LOS RECURSOS MARINOS: PRONOSTICANDO EL MAR ARGENTINO (PRONOMAR)

DINAPOLI, M.; SIMIONATO, CLAUDIA G.; ETALA, P.; DRAGANI, W. C.; RE, M.; TOMAZIN. N.; GARCÍA SKABAR, Y.; D'ONOFRIO, E.; FIORE, M.

Mar del Plata

Congreso; 3er Congreso Iberomericano de Gestión Integrada de Areas Litorales; 2023

Ibermar, Red Iberoamericana de Manejo Costero Integrado

La iniciativa Interministerial del Gobierno Nacional "Pampa Azul" busca que la investigación y la tecnología marinas contribuyan al desarrollo social, económico y ambientalmente sostenible. Las aguas costeras argentinas están experimentando un creciente impacto asociado a las actividades humanas; por ejemplo, industrias de la pesca y recreativas (deportivas y turísticas), transporte de mercaderías y pasajeros, extracción de petróleo, contaminación y gestión de residuos cloacales. Las políticas ambientales, la gestión de los recursos, la ordenación del litoral y las operaciones marinas y costeras deben realizarse en un marco de desarrollo sostenible, minimizando los impactos y maximizando los beneficios para la sociedad. Para lograrlo, los responsables necesitan tomar decisiones bien informadas, que deben basarse en información confiable y oportuna sobre el estado del mar. Debido a la extensión, la dinámica y la complejidad de los sistemas marinos la producción de esa información sólo puede resolverse mediante el uso extensivo de modelos físico-matemáticos (numéricos) combinados con observaciones, que son capaces de producir operativamente datos sobre las condiciones presentes (nowcasts), futuras (pronósticos) y pasadas (hindcasts o simulaciones retrospectivas y reanálisis o análisis retrospectivo) del mar. La extensión de los pronósticos y hindcasts (y luego reanálisis) de corrientes, nivel del mar y olas a la escala costera y de puertos trae beneficios adicionales para el sector marítimo y para la sostenibilidad de los ambientes costeros. La disponibilidad de modelos operativos barotrópicos (en primera instancia y eventualmente baroclínicos) y de olas al estado del arte, así como de hindcasts y reanálisis para las diversas subregiones de Argentina supone un avance que puede dar pie al desarrollo de una variedad de productos, que podrían ser aplicados por numerosos usuarios para resolver problemáticas socioeconómicas y ambientales de relevancia. Más aún, la disponibilización de los datos producidos por los modelos abriría esta misma oportunidad al desarrollo regional. Pese a las limitaciones que la carencia de un número realmente significativo de observaciones disponibles a corto plazo implican, entendemos que disponer de soluciones numéricas operativas que apoyen el desarrollo de esos productos para la toma informada de decisiones sería un logro importante a escala nacional, especialmente si las soluciones provistas incorporan la asimilación de los datos disponibles (in situ y satelitales), así como la incerteza inherente y la asociada a las limitaciones arriba mencionadas. En esta instancia, el desarrollo de productos como los mencionados está principalmente limitado por la carencia de modelos operativos de base al estado del arte con soluciones de libre acceso que den el soporte requerido, más que por la falta de necesidades de los diferentes actores de la sociedad, que sin lugar a dudas son enormes. Esfuerzos de este tipo, además, se enmarcan en programas internacionales en relación con la Década de los Océanos para el Desarrollo Sostenible de Naciones Unidas (https://www.oceandecade.org/) y contribuyen a varios de los proyectos que obtuvieron su aprobación en ese marco (en particular los proyectos del Global Ocean Observing System GOOS, https://www.goosocean.org/, como por ejemplo CoastPredict, https://www.coastpredict.org/).En este contexto, el proyecto Pronosticando el Mar Argentino (PronoMAr), financiado en el marco de los Proyectos de Investigación y Desarrollo Tecnológico de Pampa Azul, ha conformado una red institucional de organizaciones de ciencia, tecnología e innovación que desarrollarán, implementarán y darán apoyo y continuidad a un sistema de vanguardia para el pronóstico del nivel del mar y olas, en coproducción con el Servicio Meteorológico Nacional (SMN). Participan de esta iniciativa más de 30 científicos y técnicos del Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera (CIMA/CONICET-UBA), el Servicio de Hidrografía Naval (SNH), el Instituto Nacional del Agua (INA) y el Instituto de Geodesia y Geofísica Aplicadas (IGGA- FIUBA). Los productos desarrollados serán no arancelados y de acceso libre a toda la sociedad (incluyendo tanto los sectores público como privado) con el fin de facilitar la gestión y explotación sostenible de los recursos marinos, así como el monitoreo de la variabilidad climática. La información provista podrá ser utilizada para la resolución de un amplio espectro de problemas y se espera que se convierta en un elemento promotor del desarrollo del litoral oceánico argentino. Se espera que el sistema esté operativo de modo completo hacia fines de 2024. El proyecto se concentrará asimismo en incrementar el número de investigadores y la producción científica de Argentina en temáticas vinculadas con el modelado operativo del océano.A la fecha ya se ha instalado en el SMN de modo operativo experimental un modelo numérico, denominado Modelo para la Simulación de Ondas de Tormenta (MSOT), desarrollado y validado por el CIMA. MSOT provee el pronóstico por ensambles (es decir, con información acerca de la incerteza) de la superficie libre del mar y las corrientes medias en la Plataforma Continental Argentina. MSOT ha sido validado en distintas estaciones a lo largo de la costa argentina y ha sido utilizado para el estudio de procesos que ocurren en la región tales como las interacciones no lineales y la caracterización de la señal forzada por la atmósfera, aportando información científica valiosa que a su vez sirve para mejorar las capacidades del modelo. Recientemente, se han incorporado dos metodologías para reducir la incerteza de los pronósticos y, así, aumentar su calidad. La primera de las metodologías incorporadas es la asimilación de datos. Esta técnica busca “mezclar” las observaciones con las soluciones numéricas para crear condiciones iniciales más representativas de la realidad. De esta manera se compensan las potenciales incertezas intrínsecas de los métodos numéricos y se extrae plenamente la información disponible en las observaciones, expandiendo su radio de influencia a más allá del sitio donde fueron obtenidas. Resultados de experimentos numéricos han demostrado que lo pronósticos mejoran significativamente al inicializarlos con estas nuevas condiciones iniciales (llamadas análisis); particularmente corrigen los errores sistemáticos y compensan los déficit de energía del forzante atmosférico. La segunda metodología incorporada es el post-procesamiento de las soluciones de MSOT. Esta técnica (i) filtra los miembros del ensamble que no se correlacionan con el grupo de soluciones semejantes y (ii) computa la solución media considerando por separado la modulación de la señal y la oscilación de base. Esta aproximación evita el promedio de señales con un desfasaje importante (e incluso en contrafase) que al momento de promediar terminan perjudicando al pronóstico a dar. Resultados numéricos han mostraron que la aplicación de esta técnica es capaz de reducen sustancialmente incerteza de los pronósticos; especialmente en la versión probabilística que sirve para proveer avisos y/o alertas de eventos de Sudestada en la región del Estuario del Río de la Plata. En esa presentación se comentarán más específicamente los objetivos de PronoMAr y se discutirán más detalladamente las capacidades del modelo MSOT y las perspectivas a futuro, como la extensión de MSOT a una versión baroclínica para proveer pronósticos de temperatura y salinidad.