Raziskave obalnega morja

Multidisciplinarni program s težiščem na raziskavah ekološke dinamike obalnih sistemov predstavlja integracijo biološke, kemijske in fizikalne oceanografije ter varstva okolja; skupaj so osnova za dosego ciljev trajnostnega gospodarjenja z morjem in obalnim okoljem. Z raziskavami želimo opredeliti pelaško primarno produkcijo in vrstno sestavo fitoplanktona ob upoštevanju pomembnih oceanografskih gonilnih sil (vpliv visokofrekvenčnih valov in vetrne cirkulacije ter vpliv plimovanja na transport) predvsem v obdobju, ki je pomembno za razvoj evtrofikacijskih pojavov oz. škodljivih cvetenj (sluz, HAB). Te raziskave bomo navezali na razvoj avtomatiziranega merilca za spremljanje različnih skupin alg, ki temelji na meritvah zakasnjene fluorescence fotosistema II. Pelaške raziskave bomo dopolnili s študijem mikrobne dinamike ter študijem želatinoznega planktona, ki predstavlja v mnogih obalnih območjih resen ekološki problem. Cilj je opredelitev celovitega trofičnega statusa severnega Jadrana in sprememb pod vplivom onesnaženja, vključno z analizo biomarkerjev. Ker fotokemijska razgradnja organske snovi v obalnem okolju predstavlja pomemben kompetitiven proces mikrobni razgradnji, bomo analizirali fotokemijske pretvorbe naravnih organskih spojin. Raziskovali bomo biogeokemijske procese v obalnih travnikih ter študij dopolnili z raziskavami meiofavne ter obrežne ihtiofavne. Raziskave temeljijo na intenzivnem terenskem delu na morju z uporabo velike opreme (plovilo, obalna oceanografska postaja), na laboratorijskih poskusih in uporabi sodobnih mikroskopskih tehnik, označenih radioaktivnih spojin, tehnik molekularne biologije in različnih kemijskih metod ter na modeliranju procesov. Terensko delo vključuje tudi avtonomno potapljanje in uporabo nedestruktivnih metod. Raziskave cirkulacije bodo poleg eksperimentalnih meritev na morju vključevale tudi modeliranje, numerične simulacije in teoretične analize. Numerični model za Tržaški zaliv bo vgnezden v prognostični model za Jadransko morje, slednji pa v prognostični model za Sredozemsko morje.

Širjenje znanja o morskih procesih in interakcijah med človekom in morskim okoljem je ključnega pomena za bodočo blaginjo človeštva. Morski organizmi in ekosistemi obalnih območij so izpostavljeni kombinaciji številnih dejavnikov; časovni in prostorski obseg vplivov pa je lahko zelo različen. S predlaganim programom prispevamo k razumevanju sestave in delovanja ekosistemov polzaprtih morij in obalnih območij. Multidisciplinarni pristop, uporaba novih metod in tehnik, modeliranje procesov pomagajo osvetliti mehanizme in gonilne sile dinamike ekosistemov in njihove biodiverzitete vključno z negativnimi pojavi v morskem okolju (evtrofikacija, sluzenje, masovno pojavljanje meduz, onesnaženje in drugi vplivi dejavnosti ljudi). Morska okolja zmerno toplega pasu so še zlasti občutljiva za klimatska nihanja. Nove metode in tehnike prispevajo k razjasnjevanju vloge morskih mikrobov v čistih in onesnaženih okoljih. Naši izsledki analiz dolgoročnih sprememb prispevajo k ugotovitvam v kolikšni meri signali globalnih sprememb vplivajo na obalne ekosisteme in različne trofične nivoje. Raziskave dinamike združb in še zlasti mikroorganizmov pomagajo k razjasnitvi značilnosti biogeokemijskih ciklusov in funkcioniranju morskih ekosistemov.

Nova nacionalna in EU pomorska politika podpirata ohranjanje morskih virov, ekosistemski pristop pri gospodarjenju z morskim okoljem in uporabo ekoloških principov za dosego trajnostnega razvoja. Raziskave programa Sloveniji pomagajo pri implementaciji teh konceptov z zagotavljanjem novega znanja o strukturi in delovanju obalnih ekosistemov. Raziskave v okviru programa sodijo v več prioritetnih sklopov za razvoj Slovenije: razvoj metodologij in raziskovalna podpora za mednarodno, EU in nacionalno politiko na področju ohranjanja morskega okolja, virov in uporabo ekosistemskega pristopa pri upravljanju morskega in obalnega okolja, raziskave in razvoj genomskih in biotehnoloških metodologij z aplikacijami na področju biomedicine in zdravja, vključno z razvojem človeških virov na področju biotehnologije. Pomembno je tudi povezovanje različnih ved oz. disciplin s prepletanjem ekologije, fizike, molekularne biologije, biokemije in različnih tehnologij za doseganje razvojnih ciljev. Specifično raziskave v okviru programa omogočajo oceno dinamike, produkcije in razgradnje organske snovi v neobremenjenem okolju in pod vplivom različnih virov onesnaženja (komunalne in druge odplake, rečni vnosi, ribogojnice). Za oceno kakovosti obalnega morja razvijamo nova biološka orodja, ki poleg dosedanjih parametrov (plankton, kemijski indikatorji in oceanografski parametri) omogočajo boljše ocene stanja morskega okolja. Naše metode bodo tudi neposredno uporabne pri spremljanju kakovosti naravnega okolja, možen bo razvoj aktivnih remediacijskih tehnologij. Prav tako so pomembne vsebine s področja raziskav toksičnih alg in s tem potencialne ogroženosti zdravja ljudi oz. posledic za pridelovalce školjk, ki se soočajo s krajšimi oz. daljšimi prepovedmi prodaje školjk. Razvoj novega, integriranega obalnega opazovalnega sistema skupaj s prenosom in obdelavo podatkov izboljšuje naše sposobnosti obalnih prognoz. V okviru programa smo tudi postavili modelska okolja za cirkulacijo široko odprtih zalivov in jih uporabili za oceno cirkulacije v notranjosti Koprskega zaliva za potrebe aplikativne študije okoljskih razmer v območju Luke Koper. Ti rezultati pomembno vplivajo na razširitev zmogljivosti Luke Koper in s tem na slovensko gospodarstvo. Osredotočenost programa na raziskovalno podporo ekosistemskemu pristopu, razvoju opazovalnega sistema ter izboljšano razumevanje kritičnih procesov in interakcij v obalnem ekosistemu prispevajo k trajnostnemu razvoju in odgovorni rabi morskega okolja. Prenos izsledkov v izobraževanje in širjenje novih znanj med ljudi s popularizacijo prispeva k večjemu splošnemu znanju o teh pomembnih temah.