Odra, jedna z najdłuższych rzek Europy, doświadczyła latem 2022 roku masowego pomoru ryb i innych zwierząt wodnych na odcinku liczącym niemal pół tysiąca kilometrów. Przyczyną tego katastroficznego zjawiska były złote algi, które rozkwitły gwałtownie, spowodowane konglomeratem różnych czynników. Wychodząc naprzeciw przyszłym podobnym tragediom, naukowcy z Politechniki Bydgoskiej opracowali nową technikę statystyczną opartą na analizie parametrów fizyko-chemicznych rzek.

Dr Grażyna Czerniak w swoich badaniach wykorzystała dane zebrane przez ponad 30 polskich stacji monitorujących Odrę, obejmujące okres od sierpnia 2022 roku do maja 2023 roku. Dodatkowe informacje pochodziły z niemieckiej stacji monitorującej we Frankfurcie nad Odrą, zawierając również parametry biologiczne.

Dotychczasowe metody oceny jakości wody, takie jak podział na klasy czystości czy współczynnik WQI, okazały się niewystarczające. Nowy indeks statystyczny opracowany przez naukowców ma na celu przewidywanie potencjalnych katastrof wodnych poprzez bardziej precyzyjną analizę parametrów fizyko-chemicznych rzek.

Wiodąca chemometrystka, dr Grażyna Czerniak, stwierdziła, że dotychczasowe metody, takie jak współczynnik WQI, mają wady konstrukcyjne, które uniemożliwiają dokładne monitorowanie ekosystemów wodnych. Nowy indeks, oparty na analizie głównych składowych, pozwala uwzględnić szeroki zakres parametrów, w tym fizyko-chemicznych i biologicznych, tworząc bardziej precyzyjne narzędzie oceny jakości wody.

Badania przeprowadzone na przykładzie Odry wykazały, że nowy indeks statystyczny, opierający się na kryterium Hotellinga, był w stanie zauważyć niepokojące zmiany w stanie rzeki już miesiąc przed katastrofą. Wprowadzenie tej techniki statystycznej umożliwiłoby wcześniejsze reagowanie na alarmy, dając czas na podjęcie skutecznych działań zapobiegawczych.

Warto podkreślić, że technika zaproponowana przez Politechnikę Bydgoską jest łatwa w użyciu, nie wymaga dużych mocy obliczeniowych i może być dostosowana do monitorowania każdej rzeki. Kluczowe jest jednak wcześniejsze wytrenowanie narzędzia na odpowiednim zbiorze referencyjnym, co umożliwi skuteczną adaptację do różnych środowisk wodnych. Nowa technika statystyczna ma potencjał zmienić podejście do monitorowania jakości wody rzek, zapobiegając przyszłym tragediom ekologicznym.