Prof. dr hab. Stanisław Lasocki
mgr Karolina Chodzińska
Anna Leśnodorska
Od listopada 2019 oficjalnie
rozpoczęło swoją działalność konsorcjum europejskich instytucji naukowych – Thematic Core Service Anthropogenic Hazards
Consoritum (TCS AH), powołane w ramach EPOS ERIC (European Plate Observing System, European Research Infrastructure
Consortium). KonsorcjumTCS
AH tworzy 12 europejskich instytucji naukowych i przemysłowych. Misją
Konsorcjum jest integracja – w ramach EPOS – danych i aplikacji
softwareowych służących badaniom zagrożeń sejsmicznych i innych geofizycznych spowodowanych
działalnością człowieka. Zintegrowane infrastruktury badawcze są udostępniane
światowej społeczności naukowej.
W skład Konsorcjum
weszły m.in. cztery polskie jednostki: Instytut Geofizyki Polskiej Akademii
Nauk, Akademickie Centrum Komputerowe „Cyfronet” AGH, Główny Instytut Górnictwa oraz Polska Grupa Górnicza SA. 18 i
19 listopada 2019 r. Instytut Geofizyki PAN gościł w Warszawie przedstawicieli członków
Konsorcjum na pierwszym spotkaniu Rady Konsorcjum. W trakcie spotkania nastąpiło
ukonstytuowanie wszystkich grup zarządzających i wykonawczych Konsorcjum. Instytut
Geofizyki PAN, który w ciągu ostatniego dziesięciolecia przewodził pracom nad
integracją infrastruktur do badań zagrożeń antropogenicznych i przygotowaniom do
powołania konsorcjum TCS AH, został wybrany instytucją wiodącej w Konsorcjum (tzw.
host institution). Będzie to jeden z
niewielu przykładów kierowania przez polską instytucję badawczą fragmentem
infrastruktur European Strategy Forum on Research Infrastructures – ESFRI. Rada
Konsorcjum wybrała również Dyrektora Konsorcjum TCS AH. Został nim Profesor
Stanisław Lasocki z Instytutu Geofizyki PAN.
Konsorcjum TCS
AH jest odpowiedzią na problemy związane z eksploatacją geozasobów. Powstanie Konsorcjum
zainicjowały środowiska naukowe, przemysłowe oraz inne jednostki aktywnie zajmujące
się lub zainteresowane diagnozowaniem i przeciwdziałaniem zagrożeniom wynikającym
z działalności eksploatacyjnej. Rosnące zapotrzebowanie na energię i surowce,
a równocześnie zwiększające się wymagania ochrony infrastruktury i środowiska
przyczyniły się do zintegrowanych infrastruktur TCS AH oraz powołania
Konsorcjum. Konsorcjum włącza się w światowy trend wzrastającej dbałości
o zrównoważony rozwój, w którym działalność technologiczna jest prowadzona
w sposób nienaruszający dobrostanu społeczeństwa i środowiska.
Thematic Core
Service Anthropogenic Hazards – TCS AH jest komponentem European Plate
Observing System – EPOS, utrzymywanym i zarządzanym przez European Research
Infrastructure Consortium – ERIC, zrzeszającym Państwa UE, które wyraziły
gotowość do prowadzenia tego największego przedsięwzięcia infrastrukturalnego w
naukach o Ziemi w Europie. Aktywność polskich grup naukowych w obrębie TCS AH
oraz rosnąca aktywność polskich jednostek naukowych w innych węzłach
tematycznych EPOS spowodowała, że Polska również dołączyła do konsorcjum EPOS
ERIC.
EPOS to
długoterminowy program integrowania i otwartego udostępniania rozproszonych
infrastruktur badawczych w dziedzinie nauk o Ziemi, takich jak: sieci monitorujące
i urządzania pomiarowe, centra obliczeniowe udostępniające przetwarzanie HPC i
HTC, usługi online serwujące dane i specjalistyczne oprogramowanie. Użytkownicy
EPOS to zarówno naukowcy zajmujących się naukami o Ziemi, jak i przedstawiciele
przemysłu, administracji państwowych i regionalnych, organizacji pozarządowych
i społeczeństwa, którzy zainteresowani są opracowaniem i korzystaniem z nowoopracowanych
odpowiedzi na pytania dotyczące geo-zagrożeń i zjawisk geodynamicznych,
istotnych dla ludzi i środowiska.
Podstawą
programu EPOS jest założenie, że integracja istniejących krajowych i międzynarodowych
infrastruktur badawczych zwiększy dostęp do multidyscyplinarnych danych
rejestrowanych przez sieci monitoringowe, pozyskanych w wyniku doświadczeń
laboratoryjnych i/lub wyprodukowanych w wyniku symulacji komputerowych. EPOS ma
więc na celu przyczynić się do rozwoju ogólnoświatowej współpracy w naukach o
Ziemi.
EPOS
integruje różnorodne krajowe infrastruktury badawcze. Aby móc z powodzeniem
zarządzać integracją złożonego krajobrazu europejskich, rozproszonych
infrastruktur badawczych, EPOS opracował pionową strukturę składającą się z trzech
uzupełniających się komponentów:
- Poziom podstawowy to krajowe infrastruktury
badawcze;
- Poziom dziedzinowy to Węzły Tematyczne (TCS – Thematic Core Service), w których integrowane
są krajowe infrastruktury wyodrębnionych domen badawczych;
- Poziom multidyscyplinarny to Usługi Zintegrowane
(ICS – Integrated Core Services),
które umożliwiają dostęp do zasobów jednego lub równocześnie kilku węzłów
tematycznych.
TCS AH jest
jednym z dziesięciu węzłów tematycznych EPOS, jedynym zajmującym się wpływem i niekorzystnymi
efektami działalności technologicznej. Po przejściu przez złożony proces
organizacyjny, utworzone zostało Konsorcjum TCS AH europejskich instytucji
naukowych oraz przemysłowych. Obecnie konsorcjum liczy 12 członków z 8 krajów
UE[1].
Ambicją i długoterminowym planem Konsorcjum jest skupianie światowych grup
badawczych wokół zintegrowanych infrastruktur badawczych dla badań reakcji
środowiska geologicznego na eksploatację geozasobów. Skomplikowane zależności przyczynowo
skutkowe w tym zakresie wymagają podejścia kompleksowego. Analiza tych
zależności musi być zatem interdyscyplinarna. Zintegrowana infrastruktura TCS
AH składa się z dwóch centrów danych (data nodes) przyłączonych do platformy
cyfrowej IS-EPOS (tcs.ah-epos.eu), która udostępnia użytkownikom dane i
możliwość przetwarzania danych. Centra danych, w których znajdują się zbiory
danych przekazywane przez europejskie i światowe ośrodki badawcze i
przemysłowe, zlokalizowane są odpowiednio na sprzęcie IT Instytutu Geofizyki
PAN i na sprzęcie EOST Uniwersytet Strasburg. Platforma cyfrowa IS-EPOS
znajduje się w Akademickim Centrum Komputerowym Cyfronet AGH.
Zasoby
infrastrukturalne TCS AH to: (i) unikatowe zestawy danych, zwane „epizodami”,
kompleksowo opisujące proces geofizyczny wywołany przez działalność
technologiczną, która w pewnych okolicznościach może stać się
niebezpieczna dla ludzi, infrastruktury i środowiska. Epizody zawierają dane
geofizyczne opisujące wywołany działalnością człowieka proces geofizyczny, dane
technologiczne opisujące działalność technologiczną, która wywołała wspomniany
proces geofizyczny i inne potrzebna dane opisujące warunki środowiskowe, w
jakich ten proces powstał; (ii) aplikacje komputerowe, ze szczególnym
uwzględnieniem metod analizy powiązań między działalnością technologiczną, a
reakcją geofizyczną i wynikających z niej zagrożeń; (iii) platforma obliczeniowa
z dostępem do zasobów obliczeniowych o wysokiej wydajności, na których każdy
naukowiec może przetwarzać zintegrowane dane przy użyciu zaimplementowanych na
niej aplikacji.
Konsorcjum
TCS AH ukonstytuowało się i formalnie rozpoczęło działalność, jako jedno
z pierwszych grup tematycznych EPOS. Ze względu na zaawansowanie
techniczne integracji infrastruktur TCS AH, węzeł ten, czyli Platforma IS-EPOS
wraz z centrami danych, będzie jednym z pierwszych pięciu podłączanych do
Usług Zintegrowanych EPOS – ICS.
Podpisując
umowę konsorcyjną członkowie Konsorcjum zobowiązali się między innymi do:
- utrzymywanie i rozwijanie zasobów
infrastrukturalnych niezbędnych do świadczenia usług TCS AH
- utrzymywanie i rozwijanie interoperacyjności między
jego zasobami infrastrukturalnymi, a interdyscyplinarną infrastrukturą
ICS-EPOS;
- wspieranie międzynarodowej i międzyinstytucjonalnej
współpracy w badaniach nad geofizycznymi zagrożeniami antropogenicznymi;
- edukacja i szkolenia w wyżej wymienionych
obszarach;
- rozwijanie partnerstwa z przemysłem w celu
osiągnięcia możliwie największej synergii nauki i przemysłu;
- dostarczanie przemysłowi innowacyjnych
rozwiązań;
- dostarczanie społeczeństwu rzetelnych informacji
na temat zagrożeń antropogenicznych, w szczególności tych spowodowanych
przez i związanych z poszukiwaniem i eksploatacją zasobów geologicznych.
Powołanie
Konsorcjum TCS AH i obecna forma zintegrowanej infrastruktury badawczej TCS AH
jest zamknięciem wieloletnich, żmudnych prac europejskich naukowców kierowanych
przez przedstawicieli nauki polskiej. W 2010 roku Prof. Stanisław Lasocki i Prof.
Beata Orlecka-Sikora z Instytutu Geofizyki PAN sformułowali i
zaprezentowali publicznie światową inicjatywę THAIS – Teamwork For Hazard
Assessment for Induced Seismicity. Była to koncepcja „nowoczesnej nauki”
w dziedzinie zagrożeń antropogenicznych opartej o zintegrowane
infrastruktury badawcze i najnowocześniejsze rozwiązania IT. Inicjatywa ta
spotkała się z międzynarodowym uznaniem zarówno naukowców indywidualnie
jak i wielu instytucji. Nawiązując do bardzo dużego społecznego i ekonomicznego
znaczenia w świecie zagadnienia sejsmiczności antropogenicznej, głównie
związanej ze zjawiskami indukowanymi przez przemysł wydobywczy oraz uznanych
światowo osiągnięć polskiej nauki w tym zakresie, naukowcy z Instytutu
Geofizyki PAN aktywnie działali, aby włączyć tę problematykę w EPOS.
Wieloletnie doświadczenie we współpracy z przemysłem oraz wiedza ekspercka
w zagadnieniach sejsmiczności antropogenicznej wniesione do EPOS przez polskich
naukowców i polskie jednostki naukowe stały się unikatowym elementem
całego programu. Nieoceniona jest również wiedza informatyczna wnoszona przez
wybitnych specjalistów z Akademickiego Centrum Komputerowego AGH, która
umożliwiła praktyczną implementację koncepcji integracyjnych opracowanych przez
geofizyków.
Konsorcjum TCS
AH jest nastawione na synergiczną współpracę z jednostkami przemysłowymi,
wyznając zasadę, że nadrzędną ideą prowadzenia badań we współczesnym świecie, w
tym w zakresie nauk o Ziemi, jest aktywna, innowacyjna współpraca z przemysłem.
W EPOS prekursorem realizacji tej idei jest właśnie TCS AH. Naukowcy skupieni w
TCS AH wykorzystując swe dotychczasowe doświadczenia rekomendowali EPOS formy
współpracy nauka-przemysł akceptowalne dla obu stron. Zasadą tej współpracy
jest synergia oparta o wzajemne zrozumienie potrzeb i poszanowanie ograniczeń.
Proponuje się, aby w ramach partnerstwa przemysł-nauka, przemysł proaktywnie
udostępniał dla celów naukowych mało wrażliwe dane oraz uczestniczył w
testowaniu nowych rozwiązań. W pełni dopracowane i przetestowane metody są
przekazywane partnerom przemysłowym, którzy mogą formułować i przedstawiać
ogólne problemy wymagające rozwiązania.
Węzeł
Tematyczny TCS AH to niejedyna obecność polskiej nauki w EPOS. Polskie
jednostki naukowe poprzez inne węzły tematyczne EPOS udostępniają społeczności
międzynarodowej zbierane dane geodezyjne, sejsmologiczne, geomagnetyczne i inne
służące badaniom Ziemi. Pracami na rzecz EPOS w Polsce zarządza Konsorcjum
EPOS-PL, tworzone przez Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk (IGF PAN,
koordynator), Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH, Główny Instytut
Górnictwa, Instytut Geodezji i Kartografii, Instytut Geologiczny Polskiej
Akademii Nauk, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu oraz Wojskowa Akademia
Techniczna.
[1] Instituto Nazionale di Geofisica e
Vulcanologia (IT), Centre national de la recherche scientifique (FR), Helmholtz
Zentrum Potsdam Deutsches Geoforschungszentrum (DE), Institute of Geophysics
Polish Academy of Sciences (PL), L’Institut National de l’Environnement et des
Risques (FR), Geofyzikalni Ustav AV CR (CZ), Oulun Yliopisto (FIN), Lulea
Tekniska Universitet (SE), University of Keele (GB), University of Science and
Technology – Academic Computer Centre Cyfronet (PL), Central Mining Institute
(PL), Polish Mining Group (PL)