Цю статтю опубліковано в European Geologist Journal 57 – Геологія на міждисциплінарному зв’язку: Чому співпраця має значення

Julie Hollis, Philippe Calcagno, Guillaume Bertrand, Daniel de Oliveira, Philippe Negrel, Enrique Díaz-Martínez, Francesco La Vigna, Eleftheria Poyiadji, Nathalie Tonné, Sytze van Heteren, Nicola Dakin, Klaus Hinsby, Peter van der Keur, Gunter Siddiqi, Dana Čápová, Francesco Pizzocolo

Цитувати: Hollis, J., Calcagno, P., Bertrand, G., de Oliveira, D., Negrel, P., Díaz-Martínez, E., La Vigna, F., Poyiadji, E., Tonné, N., van Heteren, S., Dakin, N., Hinsby, K., van der Keur, P., Siddiqi, G., Čápová, D., & Pizzocolo, F. (2024). A Geological Service for Europe – building trust through interdisciplinary and intersectoral collaboration. European Geologist, 57 https://doi.org/10.5281/zenodo.12205679

Геологічна служба для Європи – зміцнення довіри через міждисциплінарну та міжгалузеву співпрацю

Julie Hollis*¹, Philippe Calcagno², Guillaume Bertrand², Daniel de Oliveira³, Philippe Negrel², Enrique Díaz-Martínez⁴, Francesco La Vigna⁵, Eleftheria Poyiadji⁶, Nathalie Tonné⁷, Sytze van Heteren⁸, Nicola Dakin⁹, Klaus Hinsby¹⁰, Peter van der Keur¹⁰, Gunter Siddiqi¹¹, Dana Čápová¹², Francesco Pizzocolo⁸
¹ EuroGeoSurveys,
² BRGM – Національна геологічна служба,
³ Laboratório Nacional de Energia e Geologia,
⁴ Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC),
⁵ ISPRA – Національний інститут охорони навколишнього середовища та досліджень, Геологічна служба Італії,
⁶ Грецька служба геології та розвідки корисних копалин,
⁷ Секретаріат Європейської мережі морського спостереження та даних (EMODnet),
⁸ TNO – Геологічна служба Нідерландів,
⁹ Британська геологічна служба,
¹⁰ Геологічна служба Данії та Гренландії,
¹¹ Conim ag, Цюріх
¹² Чеська геологічна служба

Анотація

Геологія охоплює всі науки про Землю і тому є багатодисциплінарною. Вона не визнає геополітичних кордонів, тому вимагає командної роботи між дисциплінами та між націями. Застосування геологічних рішень щодо зміни клімату все більше вимагає міждисциплінарної командної роботи. Це виходить далеко за межі геонаук, щоб інформувати про проблеми загального інтересу, наприклад, розгортання відновлюваної енергії, управління ресурсами підземних вод, пом’якшення кліматичних геонебезпек тощо. Щоб досягти сталого розвитку та успіху в цих сферах, важливо використовувати знання про геологію надр, поверхню землі та підводну геологію для відкриття, відстеження, збереження, регулювання та експлуатації ресурсів. Ці знання також підтримують інтегроване та узгоджене просторове планування на поверхні та під поверхнею та створення узгоджених законів, що керуються науковими позиціями. Це, у свою чергу, вимагає співпраці багатьох зацікавлених сторін між науковими та урядовими установами, промисловістю та громадянським суспільством, починаючи від проектування досліджень і закінчуючи застосуванням даних і знань. Такий широкий спектр взаємодії лежить в основі концепції Геологічної служби для Європи, заснованої на довгій історії співпраці між Геологічними службами Європи – розширення мереж, сприяння інноваціям, обмін знаннями, нарощування потенціалу та спільних стандартів. Враховуючи нинішній брак знань громадськості та негативне сприйняття геології, спільні зусилля, засновані на об’єктивній науці, можуть мати значний вплив на розбудову довіри. Цей внесок підкреслює співпрацю Геологічної служби Європи з негеологічними партнерами в служінні суспільству, підтримці природи та здійсненні Зеленої угоди.

1. Вступ

Європейська зелена угода — це широкий набір пропозицій Європейського Союзу (ЄС) щодо включення питань клімату в усі сектори економіки ЄС, щоб остаточно досягти мети зробити Європу першим кліматично нейтральним континентом до 2050 року. Раціональне використання та управління Землею під нашими ногами має вирішальне значення для цієї мети. Щоб досягти такого сталого використання та управління Землею, ми повинні розуміти перехресні ефекти процесів, що діють у системах Землі – процеси в літосфері, гідросфері, атмосфері, біосфері та кріосфері. Вивчення цих взаємодіючих процесів називається геологією. Геологи мають вирішальне значення для досягнення Зеленої угоди [1] через надання даних, інформації та знань, наприклад, про геотермальну енергію, динаміку підземних вод, включаючи кількість і якість, мінеральну сировину для зелених технологій, досягнення сталого міського середовища та розміщення геологічних сховищ. потужності для теплової та холодної енергії, альтернативних видів палива та поглинання вуглекислого газу. На жаль, важливість цих геологічних знань мало відома більшості людей, а геологія страждає від майже глобального негативного сприйняття, яке знижує кількість студентів університетів геологічних наук, ускладнюючи проблему [наприклад, 2]. Таким чином, хоча співпраця завжди була важливим елементом геонаукової роботи – враховуючи різноманітність геології як науки – у контексті пом’якшення кліматичних змін, співпраця за межами геонаук стала більш важливою, ніж будь-коли. Це необхідно для розвитку довіри, необхідної для боротьби зі зміною клімату шляхом побудови відносин і спільного бачення між науками про Землю, промисловістю, урядом і широкою громадськістю [наприклад, 3].

Щоб оптимізувати вигоди від наших природних ресурсів і пом’якшити ризики, для початку необхідно знати структуру та процеси Землі. Аналітична геологія передбачає виявлення та вимірювання наукових змінних, таких як хімія, структура та морфологія. Ці та інші аналітичні дані збирають геологи для побудови геологічних карт різних видів. Основою всіх геологічних робіт є точні геологічні карти. По суті, вони є мовою геологів, що дозволяє трансформувати дані в значущі знання про структуру, склад і еволюцію Землі. Однак, хоча доступ до наземних даних відносно простий, наявні дані про підземні ґрунти часто рідкісні та непрямі. Геологічне моделювання об’єднує доступні дані та інформацію з кількох джерел за допомогою автоматизованих процесів, щоб отримати вичерпну картину геології в трьох (простір) або чотирьох (включаючи час) вимірах [4–8]. Геомоделювання базується на багатьох геонаукових областях, таких як геологія, гідрогеологія, геофізика та геохімія, і для багатьох геонаукових застосувань [наприклад, 9–13]. Отже, побудова геомоделі є міждисциплінарним та спільним завданням, де вчені діляться своїми знаннями та працюють разом, щоб об’єднати свої дані. Крім того, інтегруючи геомоделі з розвитком інфраструктури, геологи та інженери можуть створювати моделі, які відображають не лише геологічні особливості, але й існуючу інфраструктуру. Ці підходи зміцнюють спільно сконструйоване уявлення про підпілля, яким можна поділитися серед наукової спільноти. Геомоделювання також є способом залучення ненаукових партнерів: візуалізація 3D геомоделі, наприклад, політ над геологічними об’єктами або розрізання їх у поперечних перерізах (рис. 1), є потужною та природною спільною мовою для обміну знаннями про надра з зацікавлені сторони, такі як особи, які приймають рішення, і громадськість.

Рисунок 1: Тривимірна геомодель метрополії Орлеан (Франція), побудована в основному на основі геологічних і геофізичних даних та інформації [12].

У цій статті ми висвітлюємо приклади спільної діяльності в контексті Геологічної служби Європи. Зосереджуючись на цих трьох методологічних підходах – аналітичному, картографічному та моделюючому – щоб проілюструвати в різних галузях геонауки, що спільний фокус на міждисциплінарному та міжгалузевому співробітництві має вирішальне значення для досягнення європейських кліматичних цілей.

2. Аналітична геологія

2.1. Приклад корисних копалин

У контексті зростаючого тиску на постачання сировини для задоволення зростаючого попиту, значною мірою зумовленого енергетичним і цифровим переходом [наприклад, 14], геологія досягла вершини політики та порядку денного ЗМІ. Хоча розуміння генетичних процесів утворення родовищ корисних копалин залежить від геологів, сучасна розвідка корисних копалин значною мірою покладається на міждисциплінарну співпрацю, яка не обмежується науками про Землю. Саме поняття «родовище руди» за своєю суттю не обмежується науками про Землю, оскільки воно значною мірою базується на економічних критеріях (тобто обсяг матеріалу, що містить цільові елементи в достатній концентрації та кількості, щоб видобуток був економічно життєздатним). Отримання аналітичних даних, від мікроскопічного спостереження мінералів до широкомасштабного супутникового дистанційного зондування, вимагає міждисциплінарного співробітництва. Ця співпраця дозволяє, наприклад, розробляти сучасні методи картографування перспектив корисних копалин, які допомагають цілеспрямовано розвідувати й таким чином оптимізувати співвідношення витрати/ефективність і мінімізувати вплив на навколишнє середовище. Така компіляція, узгодження та обробка різноманітних і постійно зростаючих обсягів даних вимагає підтримки різних дисциплін наук про дані та все частіше включає використання штучного інтелекту. Окрім наукового співробітництва, розвідка, розвідка та розробка, а також закриття та реабілітація шахт, усе це вимагає співпраці між геологами та експертами в таких галузях, як законодавство, економіка, інженерія та переробка корисних копалин. Крім того, важливою є співпраця з різними зацікавленими сторонами, залученими до складних і заплутаних ланцюжків створення вартості, які впливають на національну економіку та геополітичну взаємодію.

2.2. Приклад збереження культурної спадщини

Після кількох десятиліть успішного застосування в науках про Землю та дослідженні навколишнього середовища для з’ясування джерел води, розчинених речовин, мінералів і забруднювачів [15, 16], аналітична геонаука нещодавно зіграла сполучну роль між мистецтвом, культурою, наукою та технологіями. Вона перекинулася до розуміння та захисту культурної спадщини за допомогою ізотопного зняття відбитків пальців. Першим прикладом є розрізнення джерел забруднення сульфатних новоутворень, що спричиняє деградаційне вивітрювання будівельного каменю. Дослідження ізотопів сірки та кисню може обмежити джерела, походження та процеси, пов’язані з причинами різних типів пошкодження культурного каменю [17], розрізняючи зовнішні та внутрішні джерела забруднення та оцінюючи їх відповідну роль у деградації історичних пам’яток [18]. ]. Цей процес може розрізняти та кількісно оцінювати внески з різних джерел, наприклад, природних і внутрішніх будівельних каменів, де пірит відіграє головну роль; природний і зовнішній, через морські аерозолі; антропогенний, від забруднення повітря в містах і, наприклад, додавання штукатурки та цементу, часто з римського періоду [19].

Другий приклад стосується відстеження кам’яних матеріалів, використовуваних у скульптурах середньовіччя та ренесансу. Простежуваність означає відстеження та реєстрацію походження, маршруту та призначення продуктів, матеріалів та інформації від виробника або його постачальника до споживача [20]. Гіпсовий алебастр у середньовічному мистецтві дорівнював або навіть перевершував значення мармуру для релігійних скульптур і опудала. Однак, оскільки письмових пам’яток залишилося небагато, ані реконструкцію середньовічної торгівлі, ані ідентифікацію митців, місць розташування майстерень і торговельних шляхів не можна легко обмежити. Тим не менш, визначення походження сировини, яка використовується для скульптури, має вирішальне значення для істориків мистецтва та музеїв. Перші спроби відстежити сировину для художніх робіт з гіпсового алебастру були зроблені за допомогою мінералогічних досліджень і мікроелементів, але результати були непереконливими. Більш успішним виявилося використання мультиізотопного відбитка алебастрового походження з використанням ізотопів сірки, кисню та стронцію [21, 22]. За допомогою ізотопних відбитків пальців великий корпус європейських алебастрових скульптур був пов’язаний з історичними кар’єрами та торгівлею Середньовіччя та періоду Відродження. Наприклад, дослідження 2017 року [22] показало, що англійський алебастр експортувався через континент іспанцями та особливо довготривалими (>500 років) французькими альпійськими торговцями. Це також показало історичні торгові шляхи, різноманітність пропозиції середньовічних художників і майстерень, а також наявність і походження реставраційних матеріалів.

3. Геологічне картографування

3.1. Приклад сталого міського планування

Міське середовище — це лабораторії, де геологічні знання повинні служити міським менеджерам, політикам і громадянам. Крім того, іноді громадяни можуть бути безпосередньо залучені через громадську науку, використовуючи підхід «соціальної геології». Важливим способом підвищення обізнаності громадян і міських адміністраторів та залучення до міського метро, що зазвичай вважається «подалі від очей, подалі від розуму», є використання карт. Все починається з карт. У сучасних міських поселеннях розвиток міста базується на процедурах планування, які отримують необхідну базову інформацію з карт. Детальне геологічне та тематичне картографування необхідне в урбанізованих територіях, щоб зменшити невизначеності, забезпечити оптимальне використання землі та стале управління, а також зробити те, що знаходиться під землею (в підземній поверхні), більш видимим для нефахівців [23]. Наприклад, тематичні геологічні, гідрогеологічні карти та карти нестабільності зазвичай (або мають бути) враховані в генеральному плані міста та в плані цивільного захисту міста з кількох причин:

Вони надають важливу інформацію про розташування під поверхнею міста, основну для розуміння розподілу різних видів гірських порід;
Вони окреслюють території зі специфічними геологічними характеристиками, такими як стабільний ґрунт для будівництва або зони, схильні до просідання або затоплення, або для посилення сейсмічних хвиль, інформуючи про зонування землекористування;
Вони сприяють стійкості міста, висвітлюючи зони з потенційними підповерхневими ресурсами (мінерали, будівельне каміння, геотермальна енергія, ґрунтові води тощо) або, наприклад, де сприяти інфільтрації зливових вод за допомогою природних або гібридних рішень для пом’якшення міських повеней на основі місцевої гідрогеології [24].

Греція, наприклад, запровадила геологічні карти в містобудування [25]. Тут «геологічні дослідження придатності житла» за законом необхідні для розвитку нових міських районів. Вони використовуються для:

Визначити геологічні небезпеки; віддати перевагу низьким рівням небезпеки або вжити заходів щодо пом'якшення наслідків,
Оцінити геотехнічні параметри фундаментних пластів; проведення інструктажу з безпечного будівництва,
Визначити території, які необхідно охороняти; райони з цінними ресурсами, такими як родовища корисних копалин або ресурси підземних вод, у міських районах або навколишньому водозбірному басейні, в якому розташована міська територія, на яку впливає потік підземних вод вниз за течією.

Використовуючи таку інформацію, отриману через міські карти, також можна ідентифікувати віддалені міські території, але мають схожу структуру надр і характеристики, а отже, подібні проблеми. На цьому зосереджена мета Геокліматичного сліду міст (UGF) [26, 27], нова методологія та інструмент, розроблений для міських територій, розроблений через мережу EuroGeoSurveys. Використовуючи доступні карти та набори даних на європейському рівні, цей інструмент дозволяє однорідну напівкількісну оцінку геологічної складності міста шляхом розрахунку балів та індексів. Цей інструмент допомагає ділитися геологічними знаннями з громадянами та міськими спеціалістами, надаючи загальний огляд геологічної обстановки та проблем, пов’язаних з геологією міських територій, а також порівнюючи між містами та обмінюючись кращими практиками щодо адаптації до зміни клімату.

3.2. Приклад картографування мілководдя

EMODnet – Європейська мережа морських спостережень і даних – це служба морських даних ЄС, яка працює з 2009 року. Нещодавня централізація служб даних із семи тематичних порталів даних під єдиною парасолькою – порталом EMODnet (emodnet.ec.europa.eu) – користувачам стало легше, ніж будь-коли, поєднувати дані та продукти даних із батиметрії, біології, хімії, людської діяльності, фізики та середовища проживання морського дна з даними з геології. Одним із найвідоміших прикладів кростематичної роботи в EMODnet є EUSeaMap (рис. 2) [28, 29], продукт даних, який використовує субстрат морського дна як прогнозний сурогат середовищ існування морського дна. Геологічні дані поєднуються з інформацією про батиметрію (глибина), біологію (біологічна зона) і фізику (гідродинамічна енергія), щоб нанести на карту середовища існування морського дна відповідно до Європейської системи інформації про природу (EUNIS). Фізичний субстрат поділяється на п’ять класів: скелі та валуни, грубий субстрат, змішаний осад, пісок і мул до мулистого піску. Щоб створити загальноєвропейську карту, національно використовувані класи субстратів були узгоджені кількома організаціями геологічної служби, які є партнерами EMODnet [30]. Поряд з біогенними середовищами існування ці типи субстратів є ключовим компонентом Європейської класифікації бентосних середовищ [31, 32]. Інша сполучна роль, яку відіграє геологія в EMODnet, полягає у використанні батиметрії для картографування геоморфології. Там, де батиметрія показує лише глибину води, за допомогою EMODnet Geology геологи змогли інтерпретувати просторові структури на глибині води, щоб пояснити процеси, за допомогою яких ці моделі були сформовані. Це підвищує цінність узгодженої батиметричної цифрової моделі місцевості EMODnet (DTM). Підводні форми рельєфу, нанесені на карту геологами, включають не лише морські об’єкти, але й наземні низовини (низький рівень моря), що свідчать про (тепер підводні) річки, полярні пустелі та льодовикові покриви. У DTM EMODnet Bathymetry можна навіть розпізнати осадові, вивержені та метаморфічні породи, від нещодавно сформованих ісландських потоків лави до складчастих і пошкоджених розломами мезозойських шарів біля берегів Південної Англії.

Рисунок 2: Карта морського дна та субстрату EMODnet Geology (верхня панель) чітко відображена в міжтематичній EUSeaMap (нижня панель).

4. Геомоделювання

4.1. Приклад розвитку геотермальної енергетики

З 1996 року геотермальний енергетичний проект Riehen у кантоні Базель-Сіті є важливим постачальником геотермального тепла з резервуара на глибині 1500 м у комунальну тепломережу. Комунальне підприємство Wärmeverbund Riehen AG має цільовий показник нульових викидів парникових газів і, таким чином, має намір збільшити частку геотермальної енергії за рахунок тепла, отриманого з викопного палива, шляхом збільшення геотермальної резервної бази та постачання енергії зі свого резервуара. У 2022 році компанія провела 3D-сейсмічну кампанію на площі 50 км 2 , щоб визначити оптимальну траєкторію свердловини від поверхні до глибини для додаткової експлуатаційної свердловини. Однак у 2006 році Базель зазнав руйнівної викликаної сейсмічності у відповідь на гідравлічну стимуляцію, пов’язану з проектом інженерної геотермальної системи. Це сталося приблизно на 3 км глибше і в милях від поточного продуктивного резервуара. Тим не менш, збиток вплинув на довіру населення до виробництва геотермальної енергії в регіоні. Щоб підтримувати високу якість своєї соціальної ліцензії на діяльність і боротися зі страхом перед невідомим, компанія інвестувала значні кошти в комунікацію зі своїми зацікавленими сторонами, місцевим населенням, комунальні, кантональні та федеральні дозволи, регулятивний нагляд і надання субсидій влади. Використовуючи 3D-геологічні моделі, підкріплені даними своєї 3D-сейсмічної кампанії та доповненими наявними даними про надр, новими даними томографії навколишнього шуму та іншими потенційними польовими методами (гравітаційні, електромагнітні), компанії вдалося ще більше знизити ризик розвідки (рис. 3). ). Це дозволило компанії успішно продемонструвати своїм зацікавленим сторонам, що вона розвиває глибоке розуміння підземної архітектури та пом’якшує страх перед невідомим.

Рисунок 3: Моделювання стратиграфії в Ріхені на основі традиційної 3D-сейсмічної зйомки, отриманої в 2022 році, як представлено місцевим жителям [44].

4.2. Приклад комплексного моделювання підземних і поверхневих вод

Складний і взаємопов’язаний характер підземних і поверхневих водних систем, а також залежних від підземних вод наземних і водних екосистем [33–38] (рис. 4) вимагає підходу, який виходить за рамки традиційних розділених поглядів на воду в навколишньому середовищі. Інтегрований динамічний і фізично розподілений моніторинг і моделювання підземних і поверхневих вод на основі геологічних моделей у різному масштабі [39] дозволив критично просунутися в нашому підході до розуміння та управління водними ресурсами в чотирьох вимірах (простір і час). Завдяки інтеграції динамічного збору даних, включаючи збір даних майже в реальному часі, з фізично розподіленими геологічними та гідрологічними моделями, науковці та менеджери водних ресурсів можуть краще зрозуміти та спрогнозувати часові масштаби руху, якості та доступності води (рис. 4).

Цей інтегрований підхід має вирішальне значення для інтегрованого наземного та підповерхневого просторового планування та пом’якшення змін клімату та адаптації до них [38, 40, 41]. По-перше, це дозволяє точно прогнозувати водні потоки та зберігання у відповідь на природні та антропогенні зміни, включаючи мінливість клімату та зміни землекористування [34]. Таке прогнозування має важливе значення для розробки ефективних стратегій розподілу води, управління повенями та пом’якшення наслідків посухи, включаючи використання природних рішень для зберігання підземних вод для використання під час посухи, підвищення водної безпеки [42]. По-друге, цей динамічний підхід дозволяє оновлювати моделі даними в реальному часі, підвищуючи точність прогнозу та забезпечуючи своєчасне прийняття рішень у відповідь на виклики управління водними ресурсами, такі як екстремальні події [40].

Рисунок 4: Гідрогеологічна концептуальна модель системи, яка вимагає чисельного моделювання гідрологічного циклу з використанням повністю інтегрованої геологічної та фізичної та розподіленої моделі підземних і поверхневих вод. Це для оцінки впливу землекористування та зміни клімату на водні ресурси та екосистеми в різних просторових і часових масштабах [43].

Замість зосереджених або іншим чином спрощених моделей інтегровані гідрологічні моделі, засновані на геологічних моделях, пропонують детальну просторову інформацію про водні процеси та взаємодії, за умови, що детальні дані для запуску таких моделей доступні та можуть підтримуватися. Ця деталізація дозволяє ідентифікувати території, яким загрожує забруднення, надмірний видобуток або інші навантаження на навколишнє середовище, і підтримує цілеспрямовані ефективні заходи збереження та інвестиції в просторову інфраструктуру, підтримуючи стале управління водними ресурсами та просторове планування. Крім того, інтегрований моніторинг і моделювання підземних і поверхневих вод дозволяє зрозуміти складні гідрологічні механізми зворотного зв’язку, такі як вплив забору підземних вод на течії річок або вплив зміни ґрунтового покриву на поповнення водоносного горизонту, що посилюється під впливом зміни клімату. Ця комплексна перспектива може підтримувати захист і відновлення водних екосистем, забезпечуючи довгострокову стійкість і здоров'я підземних і поверхневих водних ресурсів. Інтеграція динамічного та фізично заснованого розподіленого моніторингу та моделювання підземних і поверхневих вод є основою сталого управління водними ресурсами на благо суспільства та природи. Він підтримує розробку обґрунтованої політики, сприяє адаптивній управлінській практиці та покращує нашу здатність захищати водні ресурси, суспільство та природу у все більш невизначеному та мінливому світі з частішими гідрокліматичними екстремальними явищами, що збільшують ризик надмірного забору підземних вод під час посухи та повеней під час проливних дощів події.

5. Обговорення

Геологія за своєю природою є мультидисциплінарною, що робить її актуальною для майже безмежного спектру людських зусиль, а також для здоров’я та стійкості природного (і дедалі більше антропогенного) середовища, в якому ми живемо і на яке покладаємося. У контексті більшої залежності від підземних ресурсів і процесів під впливом кліматичних змін, спричинених людиною, геологи та не геологи все частіше виявляють необхідність залучати, спільно проектувати та співпрацювати в розумінні та управлінні нашою взаємодією із Землею, в сталий міський розвиток, у переході від викопного палива до відновлюваних джерел енергії, у сучасній розвідці корисних копалин та видобутку корисних копалин (цілеспрямована ефективність, мінімальний вплив на навколишнє середовище, відповідальна соціальна участь), в управлінні навколишнім середовищем (вода, океани, ґрунти, біорізноманіття, георізноманіття), у захисті нашу культурну спадщину. З геологічної точки зору, а особливо з точки зору геологічних дослідницьких організацій (де базується більшість авторів цього внеску), які мають повноваження збирати, архівувати та поширювати геонаукові знання, а також надавати експертні поради на основі цих знань, ці широкі досягнення амбіцій щодо ефективної співпраці між дисциплінами та секторами [38] має базуватися – перш за все – на надійних даних. Потім ці дані можна вбудувати в карти, а потім у 3D або 4D моделі.

Стратегічною метою EuroGeoSurveys (некомерційної організації, членами якої є більшість авторів) є створення Геологічної служби для Європи, яка базуватиметься на актуальних геологічних даних, гармонізованих у європейському масштабі (Європейська інфраструктура геологічних даних), (https://www.europe-geology.eu/). Враховуючи різноманітні соціальні, економічні та екологічні застосування геології, а також зростаючу потребу у використанні та управлінні надрами для пом’якшення впливу на зміну клімату та землекористування, Геологічна служба необхідна для реалізації політики «Зеленої угоди» та підтримки чистого нуля. Хоча ми передбачаємо, що ця Послуга ґрунтується на ЧЕСНОМУ наданні узгоджених даних про надр, дані – і отримана в результаті інформація та знання – є лише основою. Геологічна служба для підтримки «Зеленої угоди» потребує набагато більше – розробки та застосування загальних підходів, стандартів і структур звітності; співпраці за транскордонними проектами; Загальноєвропейського обміну знаннями та розбудови потенціалу в численних геонаукових галузях знань, необхідних для підтримки швидких суспільних змін, які підтримуються наукою та технологіями. На щастя, ці найважливіші елементи геологічної служби вже мають міцну основу в більш ніж 50-річній співпраці між Геологічними службами Європи. Цю співпрацю розширюють існуючі широкі урядові, академічні та промислові мережі в європейській геонауковій спільноті, які продовжують розвиватися завдяки діяльності 5-річного проекту Геологічної служби Європи (GSEU), який фінансується ЄС. Сам GSEU базується на завершеному проекті GeoERA Horizon 2020 Eranet ( http://geoera.eu/ ), який надзвичайно розширив і прискорив розвиток Європейської інфраструктури геологічних даних, яка є центральною для майбутньої геологічної служби. Кінцевою метою GSEU є створення організаційної та фінансової моделі для перетворення цієї співпраці на сталу Службу, яка здатна надавати та транслювати знання про європейські надра, щоб подолати численні пересічні виклики, щоб стати першим чистим нульовим континентом.

Наші зусилля зі створення цієї служби, рука об руку з нашою пан’європейською експертною мережею, продовжують підкреслювати вирішальну важливість залучення, спільного проектування та постійної співпраці із зацікавленими сторонами, які варіюються від політиків у різних секторах (мінеральна промисловість, енергетика). , навколишнє середовище, торгівля, цивільний захист, кліматичні дії та цифровий перехід), громадянське суспільство, промисловість, наукові кола, освіта та громадськість. Така співпраця для поєднання типів даних, досвіду та різних точок зору відкриває – знову і знову – нові синергії та можливості у застосуванні геологічних знань для підтримки програм і користувачів цих знань. Ці програми та користувачів може бути важко навіть ідентифікувати до початку процесу міждисциплінарної та міжгалузевої співпраці. Крім того, ці користувачі можуть мати ключову інформацію, вплив або ресурси, які зроблять застосування геологічних знань більш ефективним і поширеним. З цих причин у сфері управління навколишнім середовищем (вода, ґрунти, міське середовище та шахти), відновлюваних джерел промисловості та енергії, збереження культурного, біо- та георізноманіття, пом’якшення небезпек, а також у наскрізних сферах, що стосуються сталого розвитку, наша міждисциплінарна та зусилля щодо міжсекторального співробітництва продовжують зростати.

Список літератури

1. European Commission, 2019. Communication from the Commission to the European Parliament, the European Council, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. The European Green Deal. COM(2019) 640 final.

2. Cohen, D.R., 2022. Australian Geoscience Tertiary Education Profile 2003-2021. Report to the Australian Geoscience Council. www.agc.org.au/reports.

3. Rogers, S.L., Giles, S., Dowey, N., Greene, S.E., Bhatia, R., Van KLandeghem, K., King, C., 2024. “you just look at rocks, and you have beards” Perceptions of Geology From the United Kingdom: A Qualitative Analysis From an Online Survey. Earth Science, Systems and Society, 27. https://doi.org/10.3389/esss.2024.10078.

4. Houlding, S., 1994. 3D geoscience modeling; computer techniques for geological characterization. Springer-Verlag, Berlin.

5. Mallet, J.L., 2002. Geomodeling. Oxford University Press, Oxford, New York.

6. Wu, Q., Xu, H., Zou, X., 2005. An effective method for 3D geological modeling with multi-source data integration. Computers & Geosciences 31, 35–43.

7. Pan, D., Xu, Z., Lu, X., Zhou, L., Li, H., 2020. 3D scene and geological modeling using integrated multi-source spatial data: Methodology, challenges, and suggestions. Tunn. Undergr. Space Technol. 100.

8. Turner, A. K., Kessler, H., van der Meulen, M. J. (eds.)., 2021. Applied multidimensional geological modeling: informing sustainable human interactions with the shallow subsurface. John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9781119163091.ch12.

9. Klapperer, S., Moeck, I., Norden, B., 2011. Regional 3D geological modeling and stress field analysis at the CO2 storage site of Ketzin, Germany. Trans. – Geotherm. Resour. Counc. 35, 419–423.

10. Boon, D., Dellow, G., Van Dissan, R., Perrin, N., Rattenbury, M., 2013. Advancement of 3D modeling methodologies for seismic hazard assessment: a study of potential site effects in the Lower Hutt Basin, New Zealand. Geophys. Res. Abstr. 15.

11. Thornton, J. M., Mariethoz, G., Brunner, P. A., 2018. 3D geological model of a structurally complex Alpine region as a basis for interdisciplinary research. Sci. Data 5, 180238.

12. Mas, P., Calcagno, P., Caritg-Monnot, S. Beccaletto, L., Capar, L., Hamm, V., 2022. A 3D geomodel of the deep aquifers in the Orléans area of the southern Paris Basin (France). Sci Data 9, 781. https://doi.org/10.1038/s41597-022-01876-4.

13. Sbrana, A., Marianelli, P., Pasquini, G., Costantini, P., Palmieri, F., Ciani, V., Sbrana, M., 2018. The Integration of 3D Modeling and Simulation to Determine the Energy Potential of Low-Temperature Geothermal Systems in the Pisa (Italy) Sedimentary Plain. Energies, 11, 1591. https://doi.org/10.3390/en11061591.

14. European Commission, 2021. Directorate-General for Internal Market, Industry, Entrepreneurship and SMEs, 3rd Raw Materials Scoreboard – European innovation partnership on raw materials, Publications Office, https://data.europa.eu/doi/10.2873/567799.

15. Négrel, Ph., Petelet-Giraud, E., Guerrot, C., Millot, R., 2015. Lead isotopes tracing weathering and atmospheric deposition in a small volcanic catchment. Comptes Rendus Geoscience, 347(5-6), 236–246.

16. Petelet-Giraud, E., Négrel, Ph., Casanova, J., 2018. Tracing surface water mixing and groundwater inputs using chemical and isotope fingerprints (δ18O-δ2H, 87Sr/86Sr) at basin scale: The Loire River (France). Applied Geochemistry, 97, 279–290.

17. Kloppmann, W., Bromblet, Ph., Vallet, J.M, Vergès-Belmin, V., Rolland, O., Guerrot, C., Gosselin, C., 2011. Building materials as intrinsic sources of sulphate: A hidden face of salt weathering of historical monuments investigated through multi-isotope tracing (B, O, S). Sci Total Environ 409, 1658–1669.

18. Kloppmann, W., Vergès-Belmin, V., Gosselin, C., Rolland, O., Bromblet, Ph., Vallet, J.-M., Dotsika, E., 2006. Isotope (sulphur, oxygen, boron) tracing of internal or external origin of sulphates involved in the degradation of French stone monuments (BOS project). 7th European Commission Conference “SAUVEUR” Safeguarded Cultural Heritage, Prague Czech Republic, 31st May–3rd June 2006.

19. Vallet, J.-M., Gosselin, C., Bromblet, P., Rolland, O., Vergès-Belmin, V., Kloppmann, W., 2006. Origin of salts in stone monument degradation using sulphur and oxygen isotopes: First results of the Bourges cathedral (France). Journal of Geochemical Exploration, 88: 358–362.

20. Desaulty, A.M., Monfort Climent, D., Lefebvre, G., Cristiano-Tassi, A., Peralta, D., Perret, S., Urban, A., Guerrot, C., 2022. Tracing the origin of lithium in Li-ion batteries using lithium isotopes. Nature communications, 13(1), 4172.

21. Kloppmann, W., Leroux, L., Bromblet, Ph., Guerrot, C., Proust, E., Cooper, A.H., Worley, N., Smeds, S.-A., Bengtsson, H., 2014. Tracing medieval and renaissance alabaster artwork back to quarries: a multi-isotope (Sr, S, O) approach”, Archaeometry 56(2), 203–219.

22. Kloppmann, W., Leroux, L., Bromblet, P., Le Pogam, P.Y., Cooper, A. H., Worley, N., Guerrot, C., Montech, A.T., Gallas, A.M., Aillaud, R. 2017. Competing English, Spanish, and French alabaster trade in Europe over five centuries as evidenced by isotope fingerprinting. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(45), 11856–11860.

23. La Vigna, F., 2022. Review: Urban groundwater issues and resource management, and their roles in the resilience of cities. Hydrogeology Journal. DOI: https://doi.org/10.1007/s10040-022-02517-1.

24. Lentini, A., Meddi, E., Galve, J. P., Papiccio, C., and La Vigna, F., 2022. Preliminary identification of areas suitable for Sustainable Drainage Systems and Managed Aquifer Recharge to mitigate stormwater flooding phenomena in Rome (Italy). Acque Sotterranee – Italian Journal of Groundwater, 11(4), 43–53. https://doi.org/10.7343/as-2022–590.

25. Poyiadji, E., Kontogianni V., Nikolaou, N., 2017. Integration of Geohazards in Urban Planning and Management, Advanced Engineering Forum, Vol. 21, pp. 557–563, 2017.

26. La Vigna, F., Lentini, A., Galve, J.P., Benjumea-Moreno, B. Bricker, S. Devleeschouwer, X., Guarino, P.M., Kearsey, T., Leoni, Romeo, S., Venvik, G., 2024. Decoding the urban geo-puzzle: navigating geological issues and global challenges through the lens of the Urban Geo-climate Footprint. EGU General Assembly 2024.

27. Lentini, A., Galve, J.P., Benjumea-Moreno, B. Bricker, S. Devleeschouwer, X. Guarino, P.M., Kearsey, T., Leoni, G., Puzzilli, L.M., Romeo, S., Venvik, G., La Vigna, F., 2024. Urban Geo-Climate Footprint: A New Tool to Link Urban Geology and Cities’ Resilience. Cities. Available at SSRN: http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4712812.

28. Populus, J., Vasquez, M., Albrecht, J, Manca, E., Agnesi, S., Al Hamdani, Z., Andersen, J., Annunziatellis, A., Bekkby, T., Bruschi, A., Doncheva, V., Drakopoulou, V., Duncan, G., Inghilesi, R., Kyriakidou, C., Lalli, F., Lillis, H., Mo, G., Muresan, M., Salomidi, M., Sakellariou, D., Simboura, M., Teaca, A., Tezcan, D., Todorova, V., & Tunesi, L., 2017. EUSeaMap. A European broad-scale seabed habitat map. https://doi.org/10.13155/49975.

29. Vasquez, M., Allen, H., Manca, E., Castle, L., Lillis, H., Agnesi, S., Al Hamdani, Z., Annunziatellis, A., Askew, N., Bekkby, T., Bentes, L., Doncheva, V., Drakopoulou, V., Duncan, G., Gonçalves, J., Inghilesi, R., Laamanen, L., Loukaidi, V., Martin, S., McGrath, F., Mo, G., Monteiro, P., Muresan, M., Nikilova, C., O’Keeffe, E., Pesch, R., Pinder, J., Populus, J., Ridgeway, A., Sakellariou, D., Teaca, A., Tempera, F., Todorova, V., Tunesi, L., Virtanen, E., 2021. EUSeaMap 2021. A European broad-scale seabed habitat map. D1.13 EASME/EMFF/2018/1.3.1.8/Lot2/SI2.810241– EMODnet Thematic Lot n° 2 – Seabed Habitats EUSeaMap 2021 – Technical Report. https://doi.org/10.13155/83528.

30. Kaskela, A. M., Kotilainen, A. T., Alanen, U., Cooper, R., Green, S., Guinan, J., Van Heteren, S., Kihlman, S., Van Lancker, V., Stevenson, A., EMODnet Geology Partners, 2019. Picking up the pieces—harmonising and collating seabed substrate data for European maritime areas. Geosciences, 9(2), 84.

31. Evans, D., Aish, A., Boon, A., Condé, S., Connor, D., Gelabert, E. Michez, N., Parry, M., Richard, D., Salvati, E., Tunesi, L., 2016. Revising the marine section of the EUNIS Habitat classification – Report of a workshop held at the European Topic Centre on Biological Diversity, 12 & 13 May 2016. ETC/BD report to the EEA, 8 pp.

32. Montefalcone, M., Tunesi, L., Ouerghi, A., 2021. A review of the classification systems for marine benthic habitats and the new updated Barcelona Convention classification for the Mediterranean. Marine Environmental Research, 169, 105387.

33. Gleeson, T., Wang-Erlandsson, L., Porkka, M., Zipper, S. C., Jaramillo, F., Gerten, D., Fetzer, I., Cornell, S. E., Piemontese, L., Gordon, L. J., Rockström, J., Oki, T., Sivapalan, M., Wada, Y., Brauman, K. A., Flörke, M., Bierkens, M. F. P., Lehner, B., Keys, P., Kummu, M., Wagener, T., Dadson, S., Troy, T.J., Steffen, W., Falkenmark, M., Famiglietti, J. S., 2020. Illuminating water cycle modifications and Earth system resilience in the Anthropocene. Water Resources Research, 56(4), https://doi.org/10.1029/2019WR024957.

34. Jasechko, S., Seybold, H., Perrone, D., Fan, Y., Shamsudduha, M., Taylor, R. G., Fallatah, O., Kirchner, J. W., 2024. Rapid groundwater decline and some cases of recovery in aquifers globally. Nature, 625(7996), 715–721, https://doi.org/10.1038/s41586-023-06879-8.

35. Richardson, K., Steffen, W., Lucht, W., Bendtsen, J., Cornell, S. E., Donges, J. F., Drüke, M., Fetzer, I., Bala, G., von Bloh, W., Feulner, G., Fiedler, S., Gerten, D., Gleeson, T., Hofmann, M., Huiskamp, W., Kummu, M., Mohan, C., Nogués-Bravo, D., Petri, S., Porkka, M., Rahmstorf, S., Schaphoff, S., Thonickle, K., Tobian, A., Virkki, V., Wang-Erlandsson, L., Rockström, J., 2023. Earth beyond six of nine planetary boundaries. Sci. Adv. 9, 37. DOI: 10.1126/sciadv.adh245.

36. Zalewski, M., Kiedrzyńska, E., Wagner, I., Izydorczyk, K., Boczek, J. M., Jurczak, T., Krauze, K., Frankiewicz, P., Godlewska, M., Wojtal-Frankiewicz, A., Łapińska, M., Urbaniak, M., Bednarek, A., Kaczkowski, Z., Gągała, I., Serwecińska, L., Szklarek, S., Włodarczyk-Marciniak, R., Font-Nájera, A., Mierzejewska, E., Jarosiewicz, P., 2021. Ecohydrology and adaptation to global change. Ecohydrology and Hydrobiology, 21(3), 393–410. https://doi.org/10.1016/j.ecohyd.2021.08.001.

37. Pörtner, H-O., Scholes, R., Agard, J., Archer, E., Arneth, A., Bai, X., Barnes, D., Burrows, M., Chan, L., Cheung, W.L., Diamond, S., Donatti, C., Duarte, C., Eisenhauer, N., Foden, W., Gasalla, M., Handa, C., Hickler, T., Hoegh-Guldberg, O., Ichii, K., Jacob, U., Insarov, G., Kiessling, W., Leadley, P., Leemans, R., Levin, L., Lim, M., Maharaj, S., Managi , S., Marquet, P., McElwee, P., Midgley, G., Oberdorff, T., Obura, D., Osman Elasha, B., Pandit, R., Pascual, U., Pires, A.P. F., Popp, A., Reyes-García, V., Sankaran, M., Settele, J., Shin, Y., Sintayehu, D., Smith, P., Steiner, N., Strassburg, B., Sukumar, R., Trisos, C., Val, A.L., Rogers, A., Díaz, S., Fischer, M., Hashimoto, S., Lavorel, S., Wu, N., Ngo, H., 2021. Scientific outcome of the IPBES-IPCC co-sponsored workshop on biodiversity and climate change; IPBES secretariat, Bonn, Germany, DOI:10.5281/zenodo.4659158.

38. Hinsby, K., Négrel, P., de Oliveira, D., Barros, R., Venvik, G, Ladenberger, A., Griffioen, J., Piessens, K., Calcagno, P., Götzl, G., Broers. H.P., Gourcy, L., van Heteren, S., Hollis, J., Poyiadjik, E., Cápová, D., Tulstrup, J. in press. Mapping and Understanding Earth: Open access to digital geoscience data and knowledge supports societal needs and UN Sustainable Development Goals. Int J Appl Earth Obs Geoinf.

39. Andersen, L. T., Høyer, A. S., Mortensen, M. H., Troldborg, L., Hinsby, K., 2023. Scaling the Danish national water resources model for a pan-European quasi-3D groundwater resources model. GEUS Bulletin, 53. https://doi.org/10.34194/geusb.v53.8335

40. Henriksen, H. J., Schneider, R., Koch, J., Ondracek, M., Troldborg, L., Seidenfaden, I. K., Kragh, S. J., Bøgh, E., Stisen, S., 2023. A New Digital Twin for Climate Change Adaptation, Water Management, and Disaster Risk Reduction (HIP Digital Twin). Water (Switzerland), 15(1). https://doi.org/10.3390/w15010025.

41. Hollis, J., Bricker, S., Čápová, D., Hinsby, K., Krenmayr, H.-G., Negrel, Ph., Oliveira, D., Poyiadji, E., van Gessel, van Heteren, S., Venvik, G., 2022. Pan-European geological data, information, and knowledge for a resilient, sustainable, and collaborative future. European Geologist Journal, 53, 6–19. 761 https://doi.org/10.5281/zenodo.6883282.

42. López Gunn, E., van der Keur, P., Van Cauwenbergh, N., Le Coent, P., Giordano, R. (eds.), 2023. Greening Water Risks, Water Security in a New World, https://doi.org/10.1007/978-3-031-25308-9.

43. Hinsby, K., Schutten, J., Craig, M., Petitta, M., Prchalova, H. (Directorate-General for the Environment, Working Group Groundwater), 2015. Technical Report – 2015 – 093: Technical Report on Groundwater Associated Aquatic Ecosystems, Final October 2015 Technical Report No. 9.

44. Meier, M. (pers. comm., March 28, 2023). Media presentation. Wärmeverbund Riehen AG. Retrieved April 10, 2024, from https://www.erdwaermeriehen.ch/dam/jcr:b0a0faee-4cd6-4edc-87c4-64bfd4a360f9/230328_Pr%C3%A4sentation%20geo2dialog.pdf