Lietuvos mokslo tarybai (LMT) finansuojant ir užtikrinant nacionalinį dalyvavimą tarptautinėse programose, Lietuvos tyrėjai vis dažniau tampa ne tik partneriais, bet ir lyderiais tarptautiniuose konsorciumuose. Vienas tokių pavyzdžių – šių metų kovą startavęs projektas RE-FOREST („Atsparūs miškai – sveiki vandenys“), koordinuojamas Klaipėdos universiteto.
Projektas įgyvendinamas pagal „NordForsk“ programą ir jungia mokslininkus iš Lietuvos, Norvegijos, Danijos ir Suomijos, siekiančius sukurti pažangius sprendimus tvariam miškų ir vandens išteklių valdymui. LMT šiame procese atlieka esminį vaidmenį – užtikrina nacionalinį finansavimą, atstovauja Lietuvos interesams tarptautiniuose sprendimuose ir prižiūri projekto įgyvendinimo kokybę.
Šis projektas išsiskiria ne tik savo moksliniu tikslu, bet ir tuo, kad Lietuva pirmą kartą koordinuoja tokio lygio „NordForsk“ iniciatyvą. Tai ženklas, kad šalies mokslininkai gali ne tik dalyvauti, bet ir formuoti regioninę tyrimų kryptį.
Apie projekto pradžią, metodus ir mokslo ribas kalbamės su projekto vadove dr. Natalja Čerkasova.
– Projektas startavo šių metų kovą. Kaip, žvelgiant iš vidaus, atrodo tokio tarptautinio, daugiakomponentinio projekto inicijavimo fazė – tiek organizacine, tiek epistemologine prasme? Kiek pradinis planas atlaiko susidūrimą su realiomis institucinėmis, technologinėmis ir duomenų infrastruktūros sąlygomis?
– Pirmi mėnesiai iš esmės vyksta taip, kaip planavome, tik su uždelsimu. Dabar esame pradinėje planavimo fazėje. Didžiausias mūsų darbas šiuo metu yra susiderinti tarp keturių šalių: vieningai apsibrėžti kada darysime susitikimus (nuotoliu), kaip apibrėšime darbo aplinką, kokias platformas naudosime duomenų apsikeitimui, kokie yra duomenų naudojimo formatai ir apribojimai, ir pan.
Natūralu, kad smulkias detales tenka koreguoti – pavyzdžiui, kai kurių duomenų prieinamumas šalyse šiek tiek skiriasi, tenka ieškoti alternatyvų ar derinti bendrus formatus. Bet projekto krypties ar tikslų keisti nereikėjo, tai labiau darbo virtuvė, o ne esminiai pokyčiai.
– Jei atsiribotume nuo disciplininio žargono ir pabandytume suformuluoti projekto esmę konceptualiai – kokį fundamentinį klausimą apie žmogaus, ekosistemų ir klimato sąveiką Jūs siekiate atsakyti? Kokia yra pagrindinė problema, kurią šis projektas bando spręsti?
– Paprasčiausiai tariant, mes bandome atsakyti į klausimą: kur įvesti ir kaip tvarkyti miškus taip, kad jie būtų atsparūs klimato kaitai, bet kartu nedarytų neigiamo poveikio aplinkai bei žmogui, neterštų ir neišsausintų vandenų, apsaugotų kraštovaizdį. Tam darome du dalykus: kuriame ir tobuliname skaitmeninį „kraštovaizdžio ir vandens“ modelį – tarsi kompiuterinį dvynį, kuris leidžia saugiai „pažaisti“ su įvairiais scenarijais: kur sodinti miškus, kaip keisti kirtimus, kaip ir kur atkurti šlapynes, kas nutinka vandeniui ir maisto medžiagoms upėse. Tą modelį taikome realiuose baseinuose Danijoje, Suomijoje, Lietuvoje ir Norvegijoje, kad galėtume pasakyti: kokie sprendimai labiausiai padeda mažinti taršą, potvynių riziką ir kartu palaiko miškų gyvybingumą bei medienos gamybą.
– Jūsų darbas remiasi kompleksiniais modeliais, kurie naudojami sprendimų priėmimui. Kaip šiandien mokslo bendruomenėje konceptualizuojamas pasitikėjimas tokiais modeliais – ypač turint omenyje, kad jų pagrindu daromi sprendimai turi ilgalaikes aplinkosaugines ir ekonomines pasekmes?
– Modelis nėra „krištolinis rutulys“, bet tai yra labai rimtas sprendimų pagalbos įrankis. Mano įsitikinimu, modeliai yra vienas geriausių įrankių prognozuoti ateitį jeigu ir tik tada, kai jų neapibrėžtumai yra atvirai atskleisti, kiekybiškai įvertinti ir gerai suprasti. Kai žinome ne tik „skaičių“, bet ir tai, kokiomis sąlygomis jis galioja ir kokia yra paklaida, modelis tampa labai galingu, bet kartu atsakingu sprendimų priėmimo pagrindu. Kiek juo galima pasitikėti, priklauso nuo trijų dalykų: ar teisingai aprašome procesus (hidrologiją, miško augimą, maisto medžiagių judėjimą); ar turime pakankamai gerų duomenų kalibracijai ir patikrai; ar sąžiningai įvardijame neapibrėžtumus.
RE‑FOREST projekte modelius pirmiausia tikriname su istoriniais duomenimis: ar jie atkuria realius srautus, azoto bei fosforo koncentracijas, miško reakcijąį kirtimus ir klimato svyravimus. Tik tada pereiname prie scenarijų. Mes sakome ne „taip bus“, o sakome „jei pasirinksime A, labiausiai tikėtina, kad pasekmės bus tokios, o jei B – tokios“, ir kartu parodome paklaidų ribas. Sprendimus vis tiek priima žmonės ir institucijos, bet modeliai leidžia išvengti brangių klaidų, nebereikia eksperimentuoti su visa šalies teritorija, galime tai padaryti „virtualiai“.
SWAT+ šiame projekte pasirinktas ne atsitiktinai. Tai vienas ilgiausią ir nuosekliausią vystymo istoriją turinčių ekohidrologinių modelių pasaulyje. Šio modelio pagrindas pradėtas kurti dar 6-ajame dešimtmetyje, ir iki šiol nuolat tobulinamas tarptautinės mokslininkų bendruomenės. Man asmeniškai svarbu ir tai, kad esu šios bendruomenės dalis ir prisidedu prie naujojo miškų modulio kūrimo. Be to, vienas iš kertinių hidrologinių parametrų, naudojamų SWAT+ yra vadinamasis „curve number“ (kreivės skaičius), kilęs iš JAV Dirvožemio apsaugos tarnybos (angl. Soil Conservation Service, SCS) kreivės skaičiaus metodo, sukurto 6‑ajame dešimtmetyje hidrologo Viktoro Mockaus, kilusio iš lietuvių emigrantų bendruomenės. Tai tam tikra prasme simboliška: pasaulyje plačiai taikomo modelio šerdyje yra ir lietuviškas pėdsakas.
– Klaipėdos universitetas šiame projekte veikia kaip koordinatorius. Kaip ši pozicija transformuoja institucijos vaidmenį – ar tai daugiau administracinė atsakomybė, ar reali galimybė formuoti mokslinę darbotvarkę ir tyrimų kryptis?
– Yra visko: ir daugiau atsakomybės, ir daugiau galimybių. Atsakomybė už viso konsorciumo darbų derinimą, ataskaitas, terminus, komunikaciją su NordForsk ir už tai, kad bendra vizija neliktų vien dokumente. Spaudimas natūralus: dirbame skirtingose šalyse, su skirtingomis duomenų sistemomis ir interesais, reikia viską sujungti į vientisą formatą. Galimybė tokia, kad mes realiai galime formuoti mokslinę kryptį: kaip tiksliai bus tobulinamas SWAT+ (mūsų naudojamas įrankis) miško modulis, kokius scenarijus iškelsime Lietuvai, kiek stipriai akcentuosime vandens kokybę, potvynių riziką ar biologinę įvairovę.
Koordinavimas taip pat reiškia, kad mūsų jauni tyrėjai gauna tiesioginę galimybę dirbti lyderiaujančiose pozicijose, o ne tik prisidėti prie atskirų fragmentų. Keičiasi tai, kad dabar tapome dar labiau matomi tiek pasauliniu, regioniniu, tiek Lietuvos mastu.
– Jūs adaptuojate modelius, tradiciškai taikomus žemės ūkyje, į miškų sistemas. Ar tai galima laikyti metodologine plėtra, ar vis dėlto tai reikalauja iš esmės perkurti pačią modeliavimo logiką?
– Tai buvo natūralus, bet tikrai ne trivialus žingsnis. SWAT ir SWAT+ tradiciškai labai stiprūs žemės ūkio modeliavime, tačiau miškai – visai kitas pasaulis: ilgesni gyvavimo ciklai, sudėtingesnės šaknų sistemos, kitoks lapijos atsinaujinimas, medžių žūtis, kirtimų režimai. Todėl mes ne tiesiog perkeliame metodus, o iš esmės perkuriame jų taikymą miškų tyrimams:
· kuriame naują miško augimo posistemį SWAT+ įrankyje, kuris geriau aprašo biomasės pasiskirstymą tarp šaknų, kamieno, lapų, taip pat šaknų ir lapijos apykaitą, jų mirtingumą ;
· atskirai nustatome rodiklius pagrindines Šiaurės ir Baltijos regiono medžių rūšis ir jų tvarkymo strategijas.
Taigi, atspirties taškas yra žemės ūkio modeliai, bet miškams tenka labai rimtai pergalvoti ir algoritmus, ir duomenų poreikius. Tam pasitelksime konsorciumo žinias: Norvegijos komanda turi miškų modeliavimo kompetencijas, suomių – praktinio modelių taikymo miškininkystės sektoriuje patirtį, Danijoje sukaupta kraštovaizdžio modeliavimo ir parametrų nustatymo kompetencijos, o KU turi modelių tobulinimo ir scenarijų vertinimo patirtį.
– Projektas veikia ES politikos kontekste. Kaip vertinate mokslo ir politikos santykį – ar mokslas čia turi realią galią formuoti sprendimus, ar dažniau veikia kaip instrumentas jau nustatytiems tikslams įgyvendinti?
– Tai yra dvikryptis procesas. Iš vienos pusės, mes aiškiai dirbame ES strategijų rėmuose: ES Miškų strategija 2030, Vandens pagrindų direktyva, Nitratų, Potvynių, Buveinių direktyvos, naujasis Gamtos atkūrimo reglamentas apibrėžia, kokių tikslų turi siekti šalys. Iš kitos pusės, būtent tokie projektai kaip RE‑FOREST užpildo turinį: parodome, kur konkrečiai verta sodinti miškus, kad jie mažintų maisto medžiagų kiekį, tenkantį upėms; parodome, kokios pelkių atkūrimo strategijos labiausiai sumažina nuotėkį ir azoto išplovą; simuliuojame, kaip skirtingi kirtimo būdai veikia vandens režimą ir kokybę.
Politika nustato kryptį, o mokslas padeda išsirinkti tos krypties įgyvendinimo kelius. Jeigu turime gerai pagrįstus rezultatus, jie dažnai tampa argumentu keičiant ar tikslinant nacionalines priemones. Aišku, norėtųsi, kad mokslininkai ir jų rekomendacijos būtų išgirsti dažniau.
– Tarptautinis konsorciumas apima skirtingas šalis, turinčias nevienodas praktikas ir duomenų sistemas. Ką laikytumėte didžiausiu tokio bendradarbiavimo iššūkiu ir kokia yra jo didžiausia pridėtinė vertė?
– Sunkiausia šiame bendradarbiavime yra tai, kad susiduria gana skirtingos sistemos ir tradicijos. Skiriasi, kaip renkami, saugomi ir atveriami duomenys, taip pat pačios miškų tvarkymo praktikos, o kartais net ir tai, kaip apskritai suvokiama problema. Prie to prisideda ir darbas nuotoliniu būdu – reikia daug komunikacijos, kad visi laikytųsi bendro modeliavimo protokolo, bet tuo pačiu neprarastų vietos specifikos.
Tačiau būtent dėl to šis bendradarbiavimas ir yra vertingas. Iš esmės gauname keturių skirtingų realybių laboratoriją – nuo intensyvaus žemės ūkio Danijoje iki išsausintų durpynų Suomijoje, Nemuno baseino Lietuvoje ir Oslo fjordo baseino Norvegijoje.
Kartu kuriame bendrą metodinį pagrindą regionui – suderintus SWAT+ modelius, miškų parametrus ir scenarijus. Tai leidžia apie Šiaurės–Baltijos regioną kalbėti ne kaip apie atskirų šalių mozaiką, o kaip apie vientisą sistemą.
Ilgalaikėje perspektyvoje tokia partnerystė reiškia ir tai, kad mūsų jauni mokslininkai lengviau įsilieja į tarptautinius konsorciumus. Kadangi SWAT+ yra pasaulinio lygio ekohidrologinis modelis, mūsų kuriamas miškų modulis turi potencialą būti naudojamas ne tik šiame regione, bet ir plačiau pasaulyje.
– Galiausiai, žvelgiant į mokslo ribas – kur šiandien baigiasi patikimas modeliavimas ir prasideda neapibrėžtumas? Kokie procesai vis dar išlieka per sudėtingi dabartinėms modeliavimo sistemoms?
– Kalbant apie tai, ką šiandien galime patikimai modeliuoti su SWAT+, pirmiausia tai yra pagrindiniai hidrologiniai procesai – nuotėkis, infiltracija, taip pat dalis ekstremalių reiškinių, jei turime pakankamai kokybiškų duomenų. Taip pat gana patikimai galime vertinti maisto medžiagų ir nuosėdų balansą baseino mastu bei bendrus miško augimo ir kirtimų poveikio vandens balansui ir kokybei dėsningumus.
Vis dėlto ribos yra gana aiškios. Sudėtingiau tiksliai įtraukti smulkesnius biologinius procesus, tokius kaip kenkėjų plitimas, ligos ar medžių žūtis po sausros ar audros. Taip pat iššūkių kelia labai trumpo laiko masto procesai, trunkantys minutes, ir didelio masto, aukštos skiriamosios gebos modeliavimas, kurį vis dar riboja skaičiavimo pajėgumai. Ne mažiau svarbus neapibrėžtumo šaltinis yra žmogaus elgsena – sunku tiksliai numatyti, kaip elgsis žemdirbiai, miškų savininkai ar kokius sprendimus priims politikai. Prie to prisideda ir reti, ekstremalūs reiškiniai, tokie kaip labai stiprios liūtys ar ilgi sausringi periodai, kurie nebūtinai turi aiškių analogų praeities duomenyse.
Todėl projekte sąmoningai deriname ambiciją su atsargumu. Modelius naudojame ten, kur jie yra stipriausi – scenarijų palyginimui, kompromisų ir sinergijų identifikavimui – ir kartu aiškiai įvardijame ribą, kur baigiasi patikima analizė ir prasideda spekuliacija.
Kalbino Ernesta Šneideraitytė, LMTNuotrauka iš asmeninio pašnekovės archyvo
About the Author
