I kystområdene på Svalbard er en stille dugnad på gang.
Forskere fra prosjektet Climarest bygger nå en digital tvilling av regionen. En interaktiv simulering skal hjelpe forskerne med å forstå og motvirke effektene av klimaendringer på den arktiske kysten.
Dette gjør det mulig å koble miljødata, modellering og historiefortelling. Alt på ett sted – pakket inn i en brukervennlig tjeneste som lar oss utforske erosjon, tap av havis og endringer i biologisk mangfold. Målet er å restaurere dette sårbare, marine miljøet.
Hva er en digital tvilling?
En digital tvilling er en virtuell kopi av et reelt system – i dette tilfellet kysten på Svalbard. Men en digital tvilling brukt i miljøvitenskap er svært annerledes enn de som lages for tekniske systemer som vindturbiner eller oljeplattformer.
Svalbard opplever store utfordringer med erosjon. Ny forskning kan bidra til å reparere skadene. Foto: Ida Beate Øverjordet/SINTEF
På grunn av begrenset kunnskap om komplekse økologiske prosesser, har digitale tvillinger innenfor miljø blitt til, som et verktøy for å håndtere miljøforandringer.
Forskerne kombinerer observasjoner, modeller, ekspertkunnskap og «hva hvis»-scenarioer, der brukere kan samhandle med simuleringer.
Å definere slike scenarioer er sentralt i utviklingen av digitale tvillinger. Blant annet kan de inkludere klimamodellering for å vurdere hvordan global klimaendring vil påvirke systemene.
Å gjøre data åpne er også avgjørende for utviklingen av digitale tvillinger innenfor miljøvitenskap, som har ligget etter andre fagfelt når det gjelder åpenhet.
– Svalbard-tvillingen er en måte å samle komplekse datasett og gjøre dem tilgjengelige for dem som trenger dem mest, nemlig aktører innen restaurering, forklarer SINTEF-forsker Lara Veylit.
Lara Veylit er forsker i SINTEF. Foto: Privat
– Vi visualiserer ikke bare data. Vi veileder brukere til å benytte den beste tilgjengelige vitenskapen, og forhåpentligvis legge til rette for datadrevne beslutninger som kan forme Arktis’ fremtid.
En verktøykasse for restaurering
Den digitale tvillingen av Svalbard er en del av en større verktøykasse for marin restaurering. Denne er utviklet i det EU-finansierte prosjektet Climarest.
Verktøykassen inkluderer fem regionale digitale tvillinger, hver med fokus på ulike restaureringsutfordringer – fra sjøgressenger i Irland til østersrev i Frankrike.
Men den arktiske tvillingen skiller seg ut. Området står nemlig overfor raske og alvorlige endringer. Svalbard varmes opp raskere enn de fleste steder på jorden, og kystlinjene trues av både naturkrefter og menneskelig aktivitet.
Den digitale tvillingen samler data fra blant annet:
- Bølgemodeller for å simulere erosjonsmønstre
- Dronebilder av sårbare kystområder
- Data om havis og havoppvarming fra CMEMS
- Turismedata fra Statistisk sentralbyrå
- Observasjoner av biologisk mangfold fra Norsk Polarinstitutt
Alt presenteres i et interaktivt format, blant annet med kart. Her kan man utforske ulike scenarioer og datasett. Tjenesten inkluderer en Jupyter-notatbok som lar brukere eksperimentere med kode og data.
Tjenesten inkluderer også et dashbord-grensesnitt for brukere uten spesiell teknisk kompetanse. Slik kan også disse visualisere data, modeller og utfall av ulike scenarioer.
Vitenskap møter historiefortelling
Det som gjør Svalbard-tvillingen unik er dens narrative struktur. – Vi ønsket å gå utover statiske grafer og diagrammer, sier seniorforsker og prosjektkoordinator Ida B. Øverjordet.
Ida Beathe Øverjordet i SINTEF jobber med marin restaurering. Her tar hun en selfie Svalbard.
– Hver tvilling forteller en historie – om stedet, menneskene og presset det står overfor. Det er en måte å gjøre vitenskapen mer relaterbar og handlingsrettet på.
Brukerne starter med en oversikt over erosjonsutfordringene på Svalbard. Deretter utforsker de kart som viser bosetninger, og data om befolknings- og turisttrender. De ser også droneopptak av kystlinjer vurdert for naturbaserte løsninger.
Man kan utforske historiske prøvetakingskampanjer for biologisk mangfold, og visualisere bølgehøyder og isdekke. Ikke minst kan man simulere fremtidige klimascenarioer ved hjelp av data fra Meteorologisk institutt.
Sikring av datatransparens
Den digitale tvillingen følger moderne dataetikk. Det vil si at den følger FAIR-prinsippene (finnbar, tilgjengelig, kompatibel og gjenbrukbar). Og selv utradisjonelle data, som dronebilder på ulike prosesseringsnivåer, kan gjenbrukes av andre i fellesskapet.
– Vi gjør data som tidligere var låst på harddisker eller lokale servere tilgjengelige for verden, forklarer Veylit.
– Det er et stort skritt fremover for åpenhet og samarbeid.
Bygget for fremtiden
Den ferske naturrestaureringsloven fra EU gir muligheter for vekst i det marine restaureringsmiljøet.
For å sikre lang levetid vil Svalbard-tvillingen bli driftet på både Blue-Cloud 2026 og EDITO infra, to store EU-dataplattformer. Dette tar høyde for usikker finansiering og sikrer at de som jobber med marin restaurering kan bruke verktøyet lenge etter at Climarest-prosjektet avsluttes i 2025.
Den digitale tvillingen har som mål å demokratisere tilgangen til vitenskap ved å gjøre data, modeller og ekspertinformasjon åpent tilgjengelig på lang sikt.
– Vi bygger verktøy ikke bare for dagens utfordringer, men for morgendagens løsninger, konkluderer SINTEF-forsker Lara Veylit.
Referanser:
Lara Veylit, Ute Brönner, Kari Fischer, Dana Margareta King, Sahar Stevenson-Jones, Paula Dabán, Laura Leyva, Sara Haro, Marc Bouchoucha, João G. Monteiro, Simonetta Fraschetti, Cristina Gambi, Inês Machado, Juan Lugilde Yáñez, Pablo Sanchez-Jerez & Ida Beathe Øverjordet: Democratizing marine restoration best practices in a digital toolbox
Lara Veylit, Ute Brönner, Arne Jørgen Berre, Laura Slaughter, Daniel Thilo Schroeder, Håvard Espenes & Ida Beathe Øverjordet (SINTEF): Developing regional digital twins for marine restoration in the CLIMAREST project
