El Bessó Digital de l'Oceà (DTO), la virtualització d'una zona marina específica dissenyada, per proporcionar una millor comprensió de l'estat actual del medi marí i l'impacte de les activitats socioeconòmiques a la comunitat científica, la ciutadania i els responsables de la presa de decisions, és ja una prioritat estratègica consolidada. Ho confirma el fet que la Comissió Europea estigui invertint fons en projectes i iniciatives centrades en el progrés del DTO, en el marc de la missió de la Unió Europea ‘Restaurar el nostre oceà i les nostres aigües’. Aquest àmbit de recerca ha centrat l'atenció del recent Fòrum de l'Oceà Digital, celebrat a Brussel·les els dies 27 i 28 de novembre de 2025.

Un estudi estratègic fruit d'una col·laboració europea internacional, que s’ha publicat a la revista Ecological Informatics, proposa una solució operativa que demostra l’eficàcia del DTO com a sistema de monitoratge actiu i adaptatiu per a la gestió i conservació de l’oceà. L'estudi destaca les diferents dades recollides del medi marí mitjançant una xarxa de plataformes robòtiques mòbils i fixes autònomes. El projecte proporciona eines valuoses als investigadors per optimitzar els estudis de mostreig al mar, "dirigint" robots d'exploració i monitoratge submarí en punts i moments específics i que són útils per maximitzar l'eficàcia de la recerca i comprendre els vincles ecològics en àrees d'interès particular (per exemple, la restauració de zones depilades per la pesca).

"El Bessó Digital de l'Oceà pretén reunir tota una categoria heterogènia de dades que actualment estan compartimentades de manera independent i de vegades no s'exploten completament. Parlem de dades de qualsevol naturalesa: dades ambientals, dades ciutadanes com ara observacions, dades derivades de la pesca o dades científiques de campanyes oceanogràfiques”, explica Jacopo Aguzzi, investigador sènior de l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC), i primer autor de l'estudi".

“Totes aquestes dades multiparamètriques procedents d'una regió específica del mar o de l'oceà s'agreguen en una 'matriu' espaciotemporal, completada amb etiquetes d'origen de les dades (és a dir, metadades) per generar una plataforma i sensor, així com dades sobre latitud, longitud, profunditat, sincronitzades o 'alineades' en el temps (el que es defineix a l'estudi com a ‘bombolla de dades’, segons nota de l'editor). Adoptant aquesta metodologia analítica, podem fer un seguiment precís de com els elements clau de l’ecosistema marí (per exemple, les espècies) evolucionen en els seus paràmetres descriptius (per exemple, l’abundància i la biomassa) en relació amb altres factors (per exemple, variables oceanogràfiques i meteorològiques), estudiant-ne la covariància temporal”, afirma Aguzzi.

La recerca ja es troba en fase d'aplicació de camp, concretament en el marc del projecte europeu ‘Monitoratge ecològic 4D sostingut per bessons digitals de la restauració en zones de sobre explotació pesquera" (Digi4eco), finançat per la Comissió Europea. En aquest context, dos observatoris submarins cablejats garanteixen una recopilació intensiva i contínua de dades biològiques i ambientals. Aquests formen part de la Infraestructura de Recerca Europea EMSO ERIC (Observatoris Multidisciplinaris Europeus del Fons Marí i de les Columnes d'Aigua), juntament amb tecnologies mòbils com ara Vehicles Submarins Autònoms (AUV), Vehicles Operats Remotament (ROV), rastrejadors (crawlers) i mòduls d'aterratge (landers) autònoms que garanteixen una àmplia cobertura espacial juntament amb vaixells de recerca operatius en zones properes. Tot plegat, contribueix a impulsar el desenvolupament del DTO.

Els dos nodes EMSO ERIC que encapçalen el projecte són l’OBSEA, al mar Mediterrani, a Espanya, dirigit per la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), i SmartBay , de l’Institut de Ciències del Mar, a l'oceà Atlàntic (Irlanda). Ambdues infraestructures estan demostrant l'eficàcia de combinar dades de monitoratge robòtic amb modelització espaciotemporal en múltiples ubicacions: a l'OBSEA, la recerca se centra en l'estudi dels impactes climàtics i antropogènics sobre certes espècies de peixos de la família Spáridae (per exemple, l’orada i el besuc) i dofins. La recopilació de dades ambientals i imatges de vídeo permet investigar millor la riquesa d'espècies i els factors ambientals que influeixen en la biodiversitat.

“Els bessons digitals s'estan convertint en eines indispensables per entendre com els ecosistemes locals responen a les accions de restauració i a les pressions climàtiques. A través de Digi4Eco, l'OBSEA aporta conjunts de dades únics a llarg termini i bancs de proves tecnològiques que ajuden a convertir el coneixement científic en intervencions pràctiques per protegir i recuperar els hàbitats marins”, afirma el professor Joaquín del Río, director del Centre de Desenvolupament de Sistemes d'Adquisició Remota i Processament d'Informació (SARTI) de la UPC i coordinador de l'OBSEA, vinculats a l’Escola Politècnica Superior d’Enginyeria de Vilanova i la Geltrú (EPSEVG). “El Bessó Digital de l'Oceà és un catalitzador per a noves solucions d'enginyeria que connecten perfectament la detecció avançada, la modelització i la presa de decisions adaptativa, i constitueixen una nova generació de sistemes d'observació marina intel·ligents i sostenibles”, explica.

L'objectiu principal d’estudi a la zona d’SmartBay, a la badia de Galway, és investigar les interaccions de comportament individual de la llagosta (Nephrops norvegicus) amb els seus caus, mitjançant l'ús de sistemes d'imatge autònoms instal·lats a l'observatori cablejat de l’Institut de Ciències del Mar, per observar i comptar de prop els individus d’aquesta espècie, fer un seguiment dels seus patrons de comportament al llarg del temps i contribuir així a una estimació més precisa de les poblacions.

La infraestructura cablejada de l'observatori SmartBay proporciona imatges contínues d'alta resolució i dades de sensors multiparàmetres, constituint, així, la base física per al desenvolupament d’un bessó digital 4D de la badia de Galway, en el marc del projecte DIGI4ECO. "Això permet el seguiment del comportament en temps real de l’espècie de la llagosta, integrant anàlisis espai-temporals a través d’intel·ligència artificial, per modelar respostes ecològiques i optimitzar la restauració a les zones amb poca pesca”, assegura Paul Gaughan, responsable científic i tècnic de l'equip d'infraestructures de recerca de l'Institut de Ciències del Mar.

En unir aquests bessons digitals a través de les instal·lacions regionals, es millora la prestació de serveis de l'EMSO ERIC en general, mitjançant la interoperabilitat de dades estandarditzades, eines de modelització predictiva i accés escalable a conjunts de dades harmonitzats, accelerant la recerca marina paneuropea i el suport polític", conclou Paul Gaughan.