Otkrivanje i mapiranje uljnih mrlja pomoću SAR snimaka na Jadranu

This study provides a new perspective on the hydrocarbon seeps in the Adriatic Sea, supporting both the environmental issues and eventual oil and gas exploration. Remote sensing techniques, particularly synthetic aperture radar (SAR) images are used to detect oil slicks on the sea surface. In such a way two groups of oil slicks have been detected in the Northern and Central Adriatic Sea on the SAR images acquired by the European Sentinel-1A and Sentinel-1B satellites in 2017-2018. Analysis of SAR images together with bathymetry, geological and geophysical data in geographic information system (GIS) have shown that these oil slicks, visible on the sea surface have natural origin, i.e. are seepage phenomena, associated to existing marine hydrocarbon systems. These oil slicks were concentrated over the shallow shelf, and repeatedly or episodically occur in the areas of interest, and are related to local oil-and-gas bearing sediments. Findings of the seeps and seep candidates that passed unnoticed from public attention indicate the effectiveness of the approach used. Finally, it is concluded that the frequent SAR imagery is an excellent tool for monitoring of seepage phenomena, and the results indicate that the use of remote sensing methods can be considered as a good approach to support oil and gas exploration in the Adriatic Basin.Ovaj rad daje novu prespektivu problemu istjecanja ugljikovodika iz podmorja na Jadranu, podržavajući pitanja zaštite morskog okoliša kao i eventualno istraživanje nafte i plina. Tehnike daljinskog otkrivanja, osobito snimci “synthetic aperture” radara (SAR) korištene su za otkrivanje uljnih mrlja na površini mora. Na taj su način na sjevernom i na srednjem Jadranu otkrivene dvije grupe mrlja na SAR snimcima dobivenim od europskih satelita Sentinel-1A i Sentinel-1B u razdoblju 2017-2018. Analiza SAR snimaka uz batimetriju, geološke i geofizičke podatke kroz geografski informacijski sustav (GIS) pokazala je da nađene uljne mrlje, vidljive na površini mora, imaju prirodno porijeklo, t.j. da pripadaju fenomenu podmorskih istjecanja, povezanih s postojećim ležištima ugljikovodika. Ove su uljne mrlje koncentrirane na plitkom šelfu i opetovano ili povremeno se pojavljuju u istraživanom području, a u vezi su sa sedimentima koji sadrže naftu ili plin. Nalaženje takvih izvora ili kandidata za izvore, koji su prošli neopaženi od javnosti, ukazuje na učinkovitost ovog pristupa. Konačno, zaključeno je kako su česti SAR snimci odličan alat za monitoring feno-mena curenja iz podmorja, a rezultati pokazuju kako se korištenje daljinskih metoda može smatrati dobrim pristupom za istraživanje nafte i plina u jadranskom bazenu

Changes in the non-crustacean zooplankton community in the middle Adriatic Sea during the Eastern Mediterranean Transient

Background and Purpose: Here we presented changes in the non-crustacean zooplankton community in the years characterized by the large scale changes in the thermohaline circulation in the East Mediterranean known as the Eastern Mediterranean transient (EMT) and stronger inflow of colder and less saline Modified Atlantic Water (MAW) into the Adriatic Sea. Material and Method: Monthly samplings from February 1995 to February 1996, were performed at fixed station Stončica near the Island of Vis in the open oligotrophic Middle Adriatic waters. Zooplankton samples, taken vertically from 100 m to the surface using a Nansen net with 125-µm mesh size were analyzed in detail for the following zooplankton taxa: Hydromedusae, Calycophorae, Ctenophora, Pteropoda, Heteropoda, Polychaeta and Chaetognatha. Results and Conclusions: Among the investigated non-crustacean zooplankton three species were registered for the first time, while one species reappeared after years of absence. Compared with earlier data there was a dramatic change in dominant species of calycophoran medusae, pteropods and polychaetes. Data presented herein provide baseline information that is essential for the evaluation of impact of hydroclimatic changes on the zooplankton community, which started in the East Mediterranean in the 1990s and are still on going

Nadzor raspodjele uljnih mrlja u hrvatskom dijelu Jadranskog mora: potrebe i mogućnosti

A set of spaceborne synthetic aperture radar (SAR) images and geographic information system (GIS) can significantly contribute to monitoring and identification of oil spills floating on the sea surface. Initially, the GIS has been proven as an excellent management tool for resources assessment, oil spill response and planning, and damage assessment, but the possibilities of GIS mapping also integrate geographical, remote sensing, oil & gas production/infrastructure data and slick signatures detected by SAR. Data from different sources such as nautical charts, geo-databases, ground truth and remote sensing data combined in GIS reveal offshore/onshore oil sources, and estimate the intensity and evolution of oil pollution. SAR and GIS together can significantly improve identification and classification of oil spills, leading to the product - oil spill distribution maps. This approach, applied successfully in different water basins, can also be applied to oil spill monitoring/ mapping in Croatian waters of the Adriatic Sea – it can contribute to understanding the spatio-temporal distribution of oil spills in the Adriatic Sea and be an ideal tool for an oil spill monitoring system. In the framework of the Croatian initiative towards regional cooperation in the Adriatic Sea, such an approach represents a good national opportunity. In this paper, the properties of SAR imagery, as the most reliable source of oil spill information, are described. The possibilities of a combined SAR-GIS approach to oil spill monitoring and GIS databases as a management tools for the protection of the Adriatic Sea are discussed.Kombinacija SAR (synthetic aperture radar) satelitskih snimaka i geografskog informacijskog sustava (GIS) može znatno doprinjeti pračenju i prepoznavanju tankog filma ulja koji pliva na površini mora. U početku, GIS se pokazao odličnim sredstvom u gospodarenju resursa i planiranju zaštite od uljnih mrlja, ali mogućnosti GIS-a postoje i u integriranju geografskih informacija o infrastrukturi za preradu/transport nafte sa satelitskim informacijama od SAR snimaka. Podaci različitih izvora kao što su nautičke mape, geografske baze podataka, mjerenja in-situ te podaci daljinskih mjerenja u kombinaciji sa GIS-om mogu otkriti obalne i morske izvore ulja i odrediti intenzitet i razvoj uljnog zagađenja. SAR i GIS zajedno mogu znatno poboljšati identifikaciju i klasifikaciju uljnog zagađenja, dovodeći do produkta – mapa raspodjele uljnih mrlja na Jadranu. Ovaj pristup, uspješno primijenjen u različitim morskim bazenima može se primijeniti i za monitoring i mapiranje u hrvatskim obalnim vodama na Jadranu, a također može doprinjeti razumijevanju prostorno vremenske raspodjele uljnih mrlja na Jadranu te biti idealan alat nacionalnog sustava monitoriga. U okviru hrvatske inicijative prema regionalnoj suradnji na Jadranu ovaj pristup može predstavljati dodatnu mogućnost. U ovom su radu opisane osobine SAR snimaka, kao najpouzdanijeg izvora informacija o uljnim mrljama. Raspravljene su i mogućnosti kombiniranog SAR-GIS pristupa nadzoru uljnih mrlja te baza podataka u GIS-u kao sredstva korisnog u zaštiti Jadrana

Indikacije klimatskih skokova u srednjem Jadranu

Applying sequential t-test analysis for regime shift detection on 52 years (period 1963-2004) of continuous summer thermohaline data at the three ocean stations in the Adriatic Sea, the two shifts in sea temperature were evidenced, around 1987 and 1998. These shifts separated three climate regimes, where the first climate regime is rather similar to the third one. The first climate regime (1963-1986) is characterized by moderate temperatures and rather high salinities. The first shift occurred in 1987, triggering the second climate regime, influenced by East Mediterranean Transient (EMT). The temperature and salinity in the Adriatic in the second climate regime were lower for one standard deviation than in the previous regime. In the third regime, after second shift the temperatures and salinities abruptly increased. All these conditions were influenced by changes in wind field pattern over the Mediterranean.Analizom dugodišnjih nizova (1963-2004) temperature i saliniteta u području srednjeg Jadrana, te primjenom sekvencijalnog t-testa (STARS) definirana su dva klimatska skoka, oko 1987. i 1998. godine. Ovi skokovi razdvajaju tri klimatska režima, te su prvi i treći sličnih osobina. Prvi je klimatski režim (1963-1986) karakteriziran umjerenim temperaturama i prilično visokim salinitetima. Prvi skok oko 1987.g. početak je drugog klimatskog režima, u kojem su termohaline osobine intermedijarnog sloja srednjeg Jadrana pod utjecajem istočno mediterananskog tranzijenta (EMT). Temperatura i salinitet Jadranskog mora u razdoblju drugog klimatskog režima bile su niže za jednu standardnu devijaciju nego u prethodnom razdoblju. Nakon drugog klimatskog skoka, što predstavlja početak trećeg klimatskog režima, temperatura i salinitet su se naglo povisili. Objašnjenje ovih promjena leži u činjenici da se u tom razdoblju promijenio sustav vjetrova nad Sredozemljem

Protoci na granici atmosfera-more i termohalina promjenjivost ADRICOSM poligona Pelješac-Vis-Drvenik

Thermohaline properties in the east Adriatic coastal area were measured bi-weekly during the cold season of 2002/2003 and weekly in the warm season of 2003 at 14 stations. The collected data set has space and time coverage suitable for comparison with general thermohaline climatology of the region. Temporal salinity changes registered during the experiment show strong departures from the typical annual cycle in which salinity follows average surface water flux variability. Throughout the experiment, high salinity values were measured as a consequence of prolonged bora events in the cold period, and unusual spring-summer atmospheric conditions. Due to the anomalously long and strong heating season, corresponding surface temperatures were also higher than the long-term averages. Surface heat and water fluxes were calculated for the research period, and were compared with climatological values originating from meteorological stations in the ADRICOSM polygon.Tijekom razdoblja listopad 2002. – rujan 2003. u području istočne obale Jadranskog mora, unutar poligona Pelješac-Vis-Drvenik, kao dio projekta ADRICOSM (Integrirano upravljajnje obalnom zonom Jadranskoga mora), obavljena su vrlo intenzivna mjerenja termohalinih osobina vodenog stupca na 14 postaja. Tijekom zimskog razdoblja mjerilo se jednom u dva tjedna, a kasnije jednom tjedno. Dobra prostorno-vremenska pokrivenost podacima omogućila je usporedbu s klimatološkim vrijednostima. Pokazano je kako su promjene saliniteta u ovom razdoblju znatno odstupale od prosjeka. Tijekom istraživanja uočen je iznadprosječno visoki salinitet koji je bio posljedica jakih i dugotrajnih epizoda bure u hladnom dijelu godine te neuobičajenih atmosferskih uvjeta tijekom razdoblja proljeće-ljeto 2003. Kao posljedica neuobičajeno duge i intenzivne sezone grijanja temperatura mora također je bila iznadprosječna. Procesi na granici atmosfera-more također su pokazali znatna odstupanja od klimatoloških vrijednosti

Automatska meteorološko-oceanografska postaja (AMOS): prihvat, provjera kvalitete i pohrana podataka u stvarnom vremenu i numeričko modeliranje

In the framework of the Croatian national oceanographic monitoring program an automatic meteo-ocean measuring system has been under development. It is expected to be an important improvement for monitoring and analyses of various physical processes in the Adriatic Sea. As a first phase in the development of the system, an automatic station (AMOS) was placed at Marjan Cape, Split. It enables acquisition, validation and archiving of data for eleven meteorological and oceanographic parameters in real time, as well as calculation of some derived parameters and their dissemination in graphic format over the Internet (http://www.izor.hr/eng/online). Most of the measured data have been compared with data obtained from the permanent meteorological station located at the top of Marjan hill, which is three kilometres away. Also, data from the AMOS station have been used by two high-resolution numerical models with the aim of achieving time-dependent spatial fields of oceanographic parameters in Kaštela Bay. The AMOS station was a part of the Integrated coastal zone management system in the Adriatic Sea (ADRICOSM) project, where its data were very useful for various analyses in the Pelješac-Vis-Drvenik area. Data analyses and numerical models results will be used for further improvements in the automatic monitoring system.U okviru hrvatskog nacionalnog programa neprekidnog praćenja stanja morskog okoliša razvija se automatski oceanografski mjerni sustav. Očekuje se da će mjerni sustav znatno doprinijeti poboljšanju praćenja i analize različitih fizikalnih procesa u Jadranskom moru jer će omogućavati mjerenja u svim vremenskim uvjetima. U sklopu prve faze razvijena je automatska mjerna postaja (AMOS) koja je postavljena na rtu poluotoka Marjan u Splitu. Ova postaja zajedno s ocenografskom bazom podataka Instituta (MEDAS) omogućava automatsko mjerenje, provjeru kvalitete i pohranu podataka jedanaest meteoroloških i oceanografskih parametara, izračun nekoliko izvedenih parametara, te njihov tablični i grafički prikaz u stvarnom vremenu preko Interneta (www.izor.hr/eng/online). Većina mjerenih podataka s postaje uspoređena je s podatcima stalne meteorološke postaje smještene na vrhu Marjana tri kilometra od postaje AMOS. Također, dva numerička hidrodinamička modela visoke rezlučivosti koriste podatke s AMOS postaje za izračun vremenski promjenjivih prostornih oceanografskih polja u Kaštelanskom zaljevu. Zbog kvalitete podataka AMOS postaja je uključena u projekt Integrirano upravljajnje obalnom zonom Jadranskoga mora (ADRICOSM) u sklopu kojega se mjerni podatci koriste za različite i vrlo korisne analize u području istraživanja Pelješac-Vis-Drvenik. Rezultati analiza podataka s AMOS postaje i rezultati numeričkih modela također će se koristiti u svrhu poboljšanja automatskog sustava praćenja stanja okoliša Jadranskoga mora

Oil spills distribution in the Middle and Southern Adriatic Sea as a result of intensive ship traffic

Detekcija uljnih mrlja sintetičkim satelitskim radarom (SAR) provjerena je i najčešće korištena operativna tehnika, koja je pokazala kako je Sredozemno more često zagađeno uljem i sličnim proizvodima. Zahvaljujući nekolicini projekata Envisat i Radarsat-1 SAR slike su za razdoblje 2003-2011 bile dostupne za analizu. Analizirano je oko 300 SAR slika srednjeg i južnog Jadrana, kako bi se otkrile pojave naftnih mrlja i druge pojave koje imaju sličan signal na satelitskim snimcima. Otkrivena su mnoga izlijevanja nafte u Jadranu, čije su površine bile između 0,1 km2 i 108 km2. Većina izlijevanja je smještena uz glavne brodske rute, osobito u brodskom koridoru duž osi Jadranskog mora. To su vjerojatno ulja namjerno izlivena s brodova tijekom prijevoza ili ribolovnih operacija, a najčešći slučajevi izlijevanja su pranje brodskih spremnika ili nedozvoljena pražnjenja tankova.Oil slick detection by synthetic aperture radars (SAR) is a proven and commonly used operational technique, which showed that the seas of the Mediterranean are often polluted by oil and oily products. For the period 2003-2011, the Envisat and Radarsat-1 SAR images were available for analysis, thanks to the several projects. About 300 SAR images have been analysed over the Middle and Southern Adriatic Sea, in order to detect marine oil spills and other phenomena causing similar signatures. Analysing many oil spills detected in the Adriatic Sea, their sizes were determined between 0.1 km2 and 108 km2. Most of the spills were located along the main shipping routes, especially in the ship corridor along the Adriatic Sea axis. They were, most probably deliberate slicks released from ships during transportation or fishing operations, while suspected source of the largest spills is tank washing or illegal discharges

Klimatski skokovi i više-dekadna promjenjivost pelagičkog ekosustava Jadrana

In recent highly variable climate, a combined effect of a large-scale northern hemisphere climate and regional-scale Adriatic hydroclimate changes significantly reflected in the Adriatic Sea ecosystem. To clarify this statement we set up in connection two inter-annual systems: the air-sea interconnected system and pelagic ecosystems for the period 1961 to 2010. Within this period, significant changes occurred through 1987-1998 period, characterized by a drop of temperature, salinity and oxygen concentration in the middle Adriatic intermediate layer as consequence of a weaker ventilation of the Adriatic Sea. The pelagic ecosystem reacted to these changes. Large fluctuations in marine biota (from plankton to pelagic fish) revealed significantly different regimes before and after the late eighties. Different patterns observed through analyzed biotic parameters seem linked to modification in thermohaline circulation related to the Eastern Mediterranean Transient (EMT), whose effects prevented warmer and saltier water mass intrusions into the Adriatic Sea. These results provide evidence on connections between the shifts in the middle Adriatic pelagic ecosystem and the northern hemisphere climate via changes in regional atmospheric conditions, and highlight the importance of northern hemisphere climate changes for physical and biological regimes of the Adriatic SeaU vrijeme sve izrazitije promjene klime ekosustav Jadranskog mora pod značajnim je utjecajem atmosferskih promjena koje se događaju na sjevernoj hemisferi te na regionalnoj skali Jadrana. U svrhu objašnjenja međuovisnosti ekosustava Jadrana i atmosferskih procesa na različitim prostornim skalama (od hemisferske do regionalne) analizirana je višegodišnja (1961.-2010.) promjen- jivost sustava atmosfera-more i pelagičkog ekosustava. Unutar promatranog vremenskog razdoblja najznačajnija promjena dogodila se između 1987. i 1998. u intermedijalnom sloju srednjeg Jadrana i bila je obilježena padom temperature mora i saliniteta te kisika kao posljedica slabijeg ventiliranja Jadrana. Istovremeno su u ekosustavu pelagijala Jadranskog mora primijećene velike fluktuacije u biomasi morskih organizama (od fitoplanktona do plave ribe). Izdvojena su signifikantno različita stanja ekosustava Jadrana prije i poslije kasnih osamdesetih godina prošlog stoljeća. Uzrok ovim različitim stanjima ekosustava dijelom se može povezati sa modificiranom termohalinom cirkulacijom Jadrana koja je pod utjecajem EMT (Eastern Mediterranean Transient) sprječavala ulazak toplije i slanije vode u Jadransko more, uzrokujući na taj način uočene promjene u ekosustavu. Ovi rezultati dokazuju povezanost između skokova u pelagičkom ekosustavu na području srednjeg Jadrana i klime na sjevernoj hemisferi putem promjena u regionalnim vremenskim uvjetima te ističu važnost utjecaja klimatskih promjena i skokova na fizikalna i biološka stanja Jadranskog mora