Valuma-alueen digitaalinen tieto kannattaa koota valuma-alueen ”digitaaliseksi kaksoseksi”. Digitaalinen kaksonen sisältää esimerkiksi kaukokartoitustietoa, tekoälyä, kansalaishavaintoja ja skenaarioiden laskentaa. Kaksonen auttaa suosittelemaan eri intressitahoille toimia, joilla vesien tilaa voidaan parantaa nykyistä tehokkaammin.
Törmäsimme digitaalinen kaksonen -termiin Suomen Akatemian vihreän ja digiitaalisen siirtymän tutkimushankkeissa. Asiaa ihmetellessämme huomasimme, että termin käyttö on vaivihkaa levinnyt hyvinkin laaja-alaiseen käyttöön.
Digitaalinen kaksonen -termi on alun perin otettu käyttöön valuma-aluetta pienemmässä mittakaavassa eli teollisuustuotannossa. Tuotannon prosessiohjausta on automatisoitu digitalisaation, mallinnuksen ja sensoriteknologian turvin hallituksi kokonaisuudeksi, joka toimii jopa ilman henkilökunnan väliintuloa. Esimerkiksi vesilaitoksella digitaalinen kaksonen osaa tunnistaa vesienkäsittelyprosessissa muutoksia ja reagoida automaattisesti siten, että juomaveden laatu pysyy hyvänä.
Valuma-alueen digitaalisen kaksosen tulisi pystyä käsittelemään laajaa aineistoa sekä monimutkaisia valuma-alueen ja vesien tilaan vaikuttavia prosesseja. Oppia voi ottaa esimerkiksi Euroopan komission esittämästä visiosta valtamerien digitaalisista kaksosista. Se sisältää kaukokartoitusta, merihavaintoja, malleja, tekoälyä, kenttähavaintoja, kansalaishavaintoja ja mahdollisuuden skenaarioiden laskemiseen.
Digitaalisia kaksosia kehitetään Tenojoen, Oulankajoen ja Vantaanjoen valuma-alueille
Suomeen on perustettu tänä vuonna Suomen Akatemian rahoittama sisävesien osaamiskeskittymä Freshwater Competence Centre (FWCC), jossa SYKE on mukana. FWCC pyrkii luomaan tutkimuksen avulla nykyistä kattavamman ja reaaliaikaisemman käsityksen valuma-alueen keskeisistä prosesseista ja jokiuomien muutoksista. Tavoitteena on tunnistaa esimerkiksi vesiensuojelutoimien vaikutuksia valuntoihin ja virtaamiin sekä ravinteiden ja hiilen kulkeutumiseen.
Yhdessä kumppaneidemme kanssa kehitämme digitaalisia kaksosia Tenojoen, Oulankajoen ja Vantaanjoen valuma-alueille.
Tärkeä osa valuma-alueen digitaalista kaksosta on SYKEssä pitkään käytössä ollut VEMALA-valuma-aluemalli ja muut SYKEn kehittämät työkalut valuma-alueiden hallintaan. Niitä käytetään yhdessä ELY-keskusten kanssa valuma-aluesuunnittelussa ja vesistöjen tila-arvioiden laatimisessa koko Suomen alueella.
VEMALA-järjestelmän kehittämisen ovat mahdollistaneet pitkät vedenlaadun ja hydrologian aikasarjat. Juuremme ovat vesihallituksessa, jossa jo 1970-luvulla ymmärrettiin ympäristöhavaintojen merkitys vesiensuojelutoimien todentamisessa. Sensoritekniikan kehittyessä on otettu käyttöön monia uusia ympäristönhavaintomenetelmiä, kuten jatkuvatoimiset vedenlaatu- ja virtaamamittarit, dronet ja vedenalaiset kuvaustekniikat. Jokiuomia pystytään myös nykyisin mallintamaan entistä yksityiskohtaisemmin.
Viime kädessä ihmisten toimet ratkaisevat
Valuma-alueen digitaalinen kaksonen kehittyy ja muuttuu jatkuvasti, koostuuhan se hyvin monista komponenteista, kuten ympäristöhavainnoista, mittalaitteista, malleista, datafuusiosta, tiedosta ja palveluista. Niillä ohjataan valuma-alueen toimijoita tekemään ympäristön kannalta kestäviä valintoja.
Käyttäjälähtöisesti ja yhteistyössä valuma-alueen toimijoiden kanssa kehitettynä valuma-alueen digitaalinen kaksonen johdattaa kohti parempaa vesien tilaa. Pelkästään digiloikka ei kuitenkaan riitä: Viime kädessä ratkaisevia ovat ihmisten omaksuma tieto ja sen perusteella tekemät valinnat.
Maria Kämäri työskentelee SYKEssä monitieteellisessä Green-Digi-Basin-hankkeessa.
Vapaa-ajalla meloessaan hän nauttii lempeistä merituulista ja auringonlaskuista Raumanmerellä.
Anna-Kaisa Ronkanen työskentelee SYKEssä monitieteellisessä Green-Digi-Basin-hankkeessa. Hän rentoutuu pitkillä maastoratsastuslenkeillä Haukiputaan kumpuilevissa harjumaisemissa.
Blogikirjoittajien näkemykset ovat heidän omiaan, eivätkä ne edusta Suomen ympäristökeskuksen virallista kantaa.