Mazurski Park Krajobrazowy – jeden z najcenniejszych przyrodniczo regionów Polski – mógłby stać się miejscem, gdzie nowoczesne technologie wspierają ochronę środowiska bez ingerowania w jego naturalny charakter. To nie wizja rodem z literatury science fiction. Rozwiązania takie są już wdrażane w parkach narodowych i obszarach chronionych na całym świecie.
Mazury od dziesięcioleci przyciągają turystów wyjątkowym krajobrazem jezior, lasów i rzek. W samym sercu tego regionu znajduje się Mazurski Park Krajobrazowy – jeden z najcenniejszych przyrodniczo obszarów Polski. Choć kojarzy się przede wszystkim z żeglarstwem, kajakarstwem i wypoczynkiem na łonie natury, coraz częściej pojawiają się pytania o to, jak nowoczesne technologie mogą wspierać ochronę tego wyjątkowego miejsca. Odpowiedzią mogą być rozwiązania Internetu Rzeczy (IoT) wspierana infrastrukturą ogólnopolskiej sieci optycznej PIONIER. Jedna z cięciw tej sieci (Olsztyn – Białystok) przebiega na południe od granic Parku. W ramach projektu NEBI – Krajowy Ośrodek Badań Obrazowych w Naukach Biologicznych i Biomedycznych, zrealizowane zostało przyłącze sieci PIONIER do stacji naukowo-badawczej Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk w Mikołajkach.
Na terenie Mazurskiego Parku Krajobrazowego funkcjonują również ośrodki naukowe i stacje terenowe w Popielnie, Kosewie Górnym i Urwitałcie koło Mikołajek. Stacja Badawcza w Popielnie – należąca do Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie –położona między jeziorami Śniardwy, Bełdany, Mikołajewskie i Warnołty, od 1964 roku prowadzi badania nad ochroną bioróżnorodności i zachowawczą hodowlą zwierząt (m.in. konika polskiego). Badania koncentrują się na biologii rozrodu, genetyce oraz ochronie gatunkowej. Stacja Badawcza Instytutu Parazytologii PAN w Kosewie Górnym zajmuje się m.in. hodowlą zachowawczą zwierząt, natomiast Mazurskie Centrum Bioróżnorodności i Edukacji Przyrodniczej KUMAK (Urwitałt) – placówka Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego, która wyewoluowała ze Stacji Terenowej UW im. prof. K.A. Dobrowolskiego – prowadzi badania nad ekosystemami wodno-błotnymi oraz edukację przyrodniczą.
Instytucje te ściśle współpracują z dyrekcją parku w Krutyni, realizując projekty dotyczące ochrony przyrody i edukacji ekologicznej.
Mazurski Park Krajobrazowy został utworzony w 1977 roku, aby chronić najcenniejsze fragmenty Krainy Wielkich Jezior Mazurskich. Obejmuje ponad 53 tysiące hektarów terenów pełnych jezior, lasów i mokradeł. Jego symbolem są jeziora Śniardwy i Bełdany, malownicza rzeka Krutynia oraz rozległa Puszcza Piska. Powstał jako kompromis między potrzebą ochrony przyrody a rozwojem turystyki i lokalnej gospodarki. Idea jego utworzenia wywodzi się z wcześniejszych koncepcji stworzenia Mazurskiego Parku Narodowego, promowanych m.in. przez prof. Władysława Szafera, znanego botanika z Krakowa, zaangażowanego działacza w międzynarodowym ruchu ochrony przyrody. W ideę tę zaangażował się również ówczesny i wielce zasłużony w ochronie przyrody Warmii i Mazur Wojewódzki Konserwator Przyrody Jan Panfil.
Park obejmuje około 60 jezior połączonych siecią rzek, z których najważniejszą jest Krutynia. Występuje tu ponad 850 gatunków roślin chronionych oraz unikatowe ekosystemy wodne i torfowiskowe, a także około 200 gatunków ptaków, w tym bielik, rybołów i bocian czarny, a przedstawicielami ssaków licznie zamieszkującymi ten teren są łosie, wilki i rysie. Obszar ten jest jednym z najcenniejszych przyrodniczo terenów w Polsce i od lat stanowi ważne miejsce badań i edukacji ekologicznej.
Latem Mazurski Park Krajobrazowy staje się jednym z najchętniej odwiedzanych regionów Polski. Każdego roku region ten odwiedzają setki tysięcy turystów. Popularność ta jest jednocześnie szansą i wyzwaniem. Rosnąca presja turystyczna, zmiany klimatyczne oraz potrzeba skuteczniejszego monitorowania środowiska sprawiają, że tradycyjne metody zarządzania coraz częściej wymagają wsparcia nowoczesnych narzędzi cyfrowych.
Największą popularnością cieszy się szlak kajakowy Krutyni, uznawany za jeden z najpiękniejszych w Europie. Spływ prowadzi nurtem krystalicznie czystej rzeki, jeziorem i lasem, oferując bliski kontakt z naturą. Tam też, w zabytkowej stodole w centrum wsi Krutyń, mieści się Ośrodek Edukacji Przyrodniczo-Kulturowej. Znajduje się tu „Galeria nad Mukrem”, Izba Przyrodnicza, Izba Pamięci Karola Małłka oraz sala edukacyjna. W „Galerii nad Mukrem” prezentowane są wystawy o tematyce przyrodniczej i historyczno- kulturowej. W mieszczącej się na piętrze sali odbywają się zajęcia i warsztaty dla dzieci i młodzieży oraz różnego rodzaju pokazy i prelekcje o tematyce przyrodniczej, a ekspozycja Izby Przyrodniczej przybliża typy siedlisk charakterystycznych dla Mazurskiego Parku Krajobrazowego, takich jak las, jezioro, rzeka czy łąka. Dotychczas zgromadzono tu ponad 300 eksponatów, wśród których dominuje kolekcja kręgowców, głównie ptaków (większość z nich zginęła na skutek wypadków, zostały uderzone przez z samochód lub porażone prądem linii energetycznych).
Miłośnicy żeglarstwa wybierają przede wszystkim Jezioro Śniardwy – największe jezioro w Polsce. Rozległa tafla wody, liczne porty i przystanie tworzą idealne warunki do aktywnego wypoczynku. Niedźwiedzi Róg to jedna z najbardziej fascynujących miejscowości położonych nad brzegiem jeziora Śniardwy. W jej pobliżu znajduje się półwysep Szeroki Ostrów – największa wyspa na jeziorze, która obecnie połączona jest z lądem za pomocą grobli. To wyjątkowe miejsce oferuje nie tylko przepiękne widoki na akwen, ale także szereg innych atrakcji turystycznych wartych odwiedzenia.
Rowerzyści i piechurzy mogą korzystać z setek kilometrów szlaków przebiegających przez Puszczę Piską. Wędrówki pośród starych drzewostanów pozwalają obserwować bogactwo lokalnej fauny i flory. Z kolei osoby zainteresowane historią regionu często odwiedzają Wojnowo, znane z zabytkowego klasztoru staroobrzędowców i wielokulturowego dziedzictwa Mazur.
Współczesne technologie coraz częściej wspierają ochronę środowiska. Jednym z ważniejszych kierunków rozwoju współczesnej ochrony środowiska jest Internet Rzeczy (Internet of Things – IoT) – to sieć połączonych ze sobą urządzeń i czujników, umożliwiających stałe monitorowanie procesów zachodzących w przyrodzie, które automatycznie zbierają dane i przekazują je do systemów analitycznych. W praktyce oznacza to możliwość „usłyszenia” sygnałów wysyłanych przez środowisko naturalne.
Dodatkowym elementem monitoringu środowiska naturalnego jest sensig światłowodowy. Możliwość zastosowania światłowodów jako precyzyjnych czujników rejestrujących zmiany otoczenia (wibracje, temperaturę, naprężenia) istotnie zwiększa efektywność obserwacji – pozwala na ciągłe monitorowanie dużych obszarów. O technologii sensingu pisaliśmy obszernie w poprzednich wydaniach (m.in. w #50 i #51). W praktyce oznacza to tworzenie rozproszonej sieci urządzeń pomiarowych monitorujących parametry fizyczne, chemiczne i biologiczne ekosystemów. W Mazurskim Parku Krajobrazowym mogłyby to być sensory mierzące temperaturę, wilgotność, poziom wód, skład chemiczny jezior, stężenie pyłów i gazów w powietrzu, natężenie hałasu czy rejestrujących ruch turystyczny na szlakach oraz przemieszanie zwierząt. Zastosowanie nowoczesnych sensorów optycznych, akustycznych czy światłowodowych pozwala wykrywać zmiany zachodzące w środowisku bez konieczności bezpośredniej ingerencji w chronione obszary. Dzięki połączeniu danych pochodzących z wielu typów czujników możliwe staje się tworzenie kompleksowego obrazu funkcjonowania całego ekosystemu oraz szybkie identyfikowanie niekorzystnych zjawisk, takich jak eutrofizacja jezior, susza, zagrożenie pożarowe czy spadek bioróżnorodności. W efekcie taki ekosystem pomiarowo-rejestrujący staje się swoistym „układem nerwowym” inteligentnego obszaru chronionego, dostarczając w czasie rzeczywistym informacji niezbędnych do skutecznego zarządzania i ochrony przyrody.
W Mazurskim Parku Krajobrazowym można sobie wyobrazić rozmieszczenie inteligentnych sensorów mierzących jakość wody w jeziorach, poziom zanieczyszczeń powietrza czy zmiany warunków meteorologicznych. Dane zbierane przez takie urządzenia mogłyby być przesyłane w czasie rzeczywistym do centrów badawczych, umożliwiając szybką reakcję na zagrożenia ekologiczne. Można by zastosować tu boje pomiarowe rozmieszczone na jeziorach Śniardwy, Bełdany i Mokre. Czujniki stale monitorowałyby temperaturę wody, poziom tlenu, przejrzystość czy obecność zanieczyszczeń. W przypadku niepokojących zmian system natychmiast informowałby służby ochrony środowiska. Podobnie mogłyby działać inteligentne stacje rozmieszczone w Puszczy Piskiej. Analizując temperaturę, wilgotność i skład powietrza, wykrywałyby zagrożenie pożarowe jeszcze przed pojawieniem się otwartego ognia.
W takim modelu przyroda staje się aktywnym uczestnikiem procesu zarządzania. Technologie IoT mogłyby również wspierać ochronę zwierząt. Nadajniki GPS pozwalałyby śledzić migracje łosi, wilków czy rysi, a inteligentne systemy monitoringu mogłyby pomagać w wykrywaniu nielegalnej działalności na terenach chronionych.
Dzięki analizie danych naukowcy lepiej rozumieją zachowania zwierząt, identyfikują korytarze migracyjne, skutecznie wpływając na minimalizację konfliktu człowiekiem z dziką przyrodą.
Wspomagana sztuczną inteligencją analiza danych pozyskiwanych z sensorów światłowodowych, czujników, kamer i mikrofonów rozmieszczonych na terenach leśnych, umożliwi wykrywanie obecności określonych gatunków fauny, pozwalając śledzić np. zmiany bioróżnorodności.
To właśnie takie rozwiązania są coraz częściej określane mianem „smart conservation” – inteligentnej ochrony przyrody.
Korzyści z zastosowania IoT odczuliby także turyści. Czujniki rozmieszczone na szlakach mogłyby monitorować natężenie ruchu na poszczególnych odcinkach szlaku i wskazywać mniej zatłoczone trasy. Aplikacje mobilne dostarczałyby informacji o warunkach pogodowych, stanie szlaków czy dostępności miejsc w przystaniach.
Żeglarze otrzymywaliby bieżące informacje o sile wiatru i warunkach na jeziorach. Rowerzyści mogliby wybierać mniej zatłoczone trasy, a odwiedzający rezerwaty przyrody otrzymywaliby powiadomienia o miejscach szczególnie wrażliwych ekologicznie.
Interaktywne tablice edukacyjne mogłyby prezentować aktualne dane środowiskowe, a rozwiązania wykorzystujące rozszerzoną rzeczywistość pozwalałyby poznawać historię regionu i jego walory przyrodnicze w zupełnie nowy sposób.
Takie rozwiązania pomogłyby pogodzić rozwój turystyki z ochroną środowiska, kierując ruch turystyczny tam, gdzie jego wpływ na przyrodę jest najmniejszy.
Każdy system oparty na tysiącach czujników generuje ogromne ilości danych. Realizacja takich projektów wymagałaby więc niezawodnej infrastruktury teleinformatycznej zdolnej do ich szybkiego przesyłania i przetwarzania.
W Polsce taką rolę pełni sieć PIONIER – jedna z najbardziej zaawansowanych naukowych sieci światłowodowych w Europie. Łączy uczelnie, instytuty badawcze i centra superkomputerowe, umożliwiając prowadzenie projektów wymagających szybkiej wymiany danych.
Dzięki bardzo wysokim przepustowościom PIONIER umożliwia przesyłanie ogromnych ilości danych pomiędzy ośrodkami naukowymi (centrami obliczeniowymi) w czasie rzeczywistym, gdzie są analizowane przez zaawansowane algorytmy sztucznej inteligencji i systemy modelowania środowiska. W przypadku Mazurskiego Parku Krajobrazowego mogłaby stanowić podstawę systemu integrującego informacje pochodzące z tysięcy czujników rozmieszczonych na jeziorach, w lasach i na szlakach turystycznych.
W praktyce oznaczałoby to możliwość natychmiastowego reagowania na zagrożenia oraz prowadzenia badań na niespotykaną dotąd skalę.
W przypadku Mazurskiego Parku Krajobrazowego cyfrowy bliźniak mógłby odwzorowywać poziomy wód w jeziorach, stan lasów, ruch turystyczny czy migracje zwierząt. Naukowcy mogliby testować różne scenariusze i przewidywać skutki zmian klimatycznych jeszcze zanim wystąpią one w rzeczywistości.
Jedną z najbardziej interesujących możliwości dla Mazurskiego Parku Krajobrazowego wydaje się być stworzenie tzw. Digital Twin – cyfrowego bliźniaka, czyli wirtualnego modelu odzwierciedlającego rzeczywisty stan ekosystemu, stale aktualizowanego na podstawie danych napływających z czujników.
Dzięki danym z czujników można byłoby obserwować zmiany poziomu wód, monitorować wpływ ruchu turystycznego na środowisko czy prognozować skutki zmian klimatycznych. Takie narzędzie mogłoby wspierać zarówno naukowców, jak i osoby odpowiedzialne za zarządzanie obszarem chronionym.
Mazury od lat są symbolem piękna polskiej przyrody. Jednak w XXI wieku mogłyby stać się czymś więcej – żywym laboratorium nowoczesnych technologii środowiskowych.
Połączenie rozwiązań IoT, sztucznej inteligencji, infrastruktury sieci PIONIER oraz doświadczenia polskich ośrodków badawczych mogłoby stworzyć modelowy przykład inteligentnego obszaru chronionego. Koncepcja ta dobrze wpisuje się w aktualne priorytety programów europejskich, takich jak Horizon Europe, inicjatywy dotyczące cyfrowych bliźniaków środowiska (Destination Earth) oraz rozwój infrastruktury badawczej dla monitoringu zmian klimatu i bioróżnorodności.
To wizja, w której technologia nie zastępowałaby natury, lecz pomagałaby ją lepiej rozumieć i skuteczniej chronić.
Mazurski Park Krajobrazowy jest symbolem harmonii człowieka z naturą. Wbrew pozorom nowoczesne technologie nie muszą tej harmonii zakłócać. Odpowiednio wykorzystane mogą pomóc skuteczniej chronić przyrodę, rozwijać edukację oraz tworzyć bardziej zrównoważoną turystykę. Być może właśnie na Mazurach powstałby jeden z pierwszych w Europie kompleksowych systemów „Smart Park”, pokazujący, że cyfrowa transformacja może służyć nie tylko miastom, ale także jeziorom, lasom i dzikiej przyrodzie.
Połączenie walorów przyrodniczych Mazur, technologii Internetu Rzeczy oraz infrastruktury sieci PIONIER mogłoby stać się przykładem nowoczesnego podejścia do ochrony środowiska. W przyszłości region ten mógłby stać się nie tylko jednym z najpiękniejszych zakątków Polski, ale również jednym z najlepiej monitorowanych i zarządzanych obszarów przyrodniczych w Europie.
Po więcej ciekawostek zapraszamy do poniższych linków:
https://www.youtube.com/watch?v=cfvD8ikPGf4
Katarzyna Siudzińska, Krzysztof Kołat