Uusi lippulaivahanke turvaa vesivaroja digitaalisten kaksosten avulla

Digital Waters (Digitaaliset vedet) -lippulaivan tavoitteena on kehittyä vesialan huippututkimuskeskittymäksi ja innovaatioekosysteemiksi, joka tutkimustuloksillaan tukee päätöksentekoa ja pohjustaa seuraavaa vallankumousta vesialalla – digitaalisesti.

”Digital Waters -lippulaivan vauhdittamia ratkaisuja tarvitaan kipeästi, koska vesi on kriittinen luonnonvara”, muistuttaa lippulaivan johtaja, Oulun yliopiston professori Björn Klöve.

Vesiliiketoiminnalla on maailmanlaajuisesti useiden miljardien liiketoimintapotentiaali, jonka arvioidaan kasvavan nopeasti. Ilmastonmuutos, biologisen monimuotoisuuden köyhtyminen, ympäristön pilaantuminen ja veden riittämättömyys vaativat lisäinvestointeja, jotka lisäävät veden arvoa. Lippulaiva-yhteistyö luo uusia mahdollisuuksia yrityksille tuotekehitykseen suurten yhteiskunnallisten haasteiden ratkaisemiseksi.

Digital Waters -yhteistyö mahdollistaa kokonaisten vesistöjen digitaalisen mallintamisen eli vesistöjen digitaaliset kaksoset. Tämä on haastavaa, sillä reaaliaikaista tietoa tarvitaan ilmastosta, maaperästä ja vesistöistä satojen kilometrien ja eri valtioiden alueilla. Digitaalisten kaksosten avulla voidaan mallintaa vesivaroja, niiden käyttöä ja arvioida päätöksenteon vaikutuksia pinta- ja pohjavesiin. Vesivarojen digitaalisuus parantaa veden hankinnan, jakelun ja käytön hallintaa ja turvallisuutta esimerkiksi tulvien tai kuivuuden uhatessa. Digitaalinen vesienhallinta auttaa myös tasapainottamaan teollisuuden sekä energia-, maa- ja metsätalouden tavoitteita kestävästi.

”Digital Waters -lippulaivassa kurotaan umpeen tietovajetta veden kiertokulusta kokoamalla hajallaan oleva kansallinen tutkimus "lähteeltä merelle" -periaatteella eli valuma-alueisiin perustuen. Yhdistämällä mittaustiedot ilmassa, maalla ja vesistöissä digitaalisten innovaatioiden avulla tuetaan kestäviä ratkaisuja, joilla vältetään globaalien muutosten vakavat seurannaisvaikutukset vedenkiertoon, ympäristöön ja sosioekonomisiin järjestelmiin”, Klöve kertoo.

Oulun yliopiston johtamassa Digital Waters -lippulaivayhteistyössä on aluksi mukana 276 yhteistyökumppania. Turun yliopiston, Aalto-yliopiston, Paikkatietokeskuksen, Suomen ympäristökeskuksen ja Ilmatieteen laitoksen lisäksi yhteistyössä on kotimaisia tutkimusinfrastruktuureja, kansainvälisiä tutkimusorganisaatioita, lähes 200 yritystä sekä julkisyhteisöjä ja kansalaisjärjestöjä.

”Digital Waters -lippulaiva sopii erinomaisesti pohjoisen suurten vesistöjen äärelle Oulun yliopistoon. Huippututkimuksemme ja yhteistyökumppaneiden tietämys edistävät vesivarojen turvaamista maailmanlaajuisesti laajan kansainvälisen yhteistyömme kautta. Lippulaiva-päätös vahvistaa Oulun yliopiston asemaa johtavana veden ja vesitekniikan tutkimusympäristönä, ja kestävien ratkaisujen kehittäjänä”, Oulun yliopiston tutkimuksesta vastaava vararehtori Taina Pihlajaniemi toteaa.

Oulun yliopiston tutkijat mukana FAME- ja Quantum-lippulaivoissa

Oulun yliopistosta professori Miika Nieminen, akatemiatutkija Andreas Hauptmann ja nuorempi apulaisprofessori Teemu Tyni ovat mukana Itä-Suomen yliopiston koordinoimassa konsortiossa Matemaattisen mallinnuksen, havainnoinnin ja kuvantamisen lippulaiva FAME. Monitieteinen konsortio kehittää sovelletun matematiikan ja fysiikan menetelmiä yhteiskunnan tarpeisiin, kuten lääketieteelliseen kuvantamiseen, teollisten prosessien seurantaan, rakenteiden kajoamattomaan testaukseen ja satelliittidatan tulkintaan. Oulussa hankkeen läheisenä kumppanina on yliopistollinen sairaala OYS.

Lippulaiva perustuu inversio-ongelmien huippututkimukseen, ja se tekee tiivistä yhteistyötä teollisuuden ja yhteiskunnan yhteistyökumppaneiden kanssa. Lippulaivan johtajana toimii professori Tanja Tarvainen Itä-Suomen yliopistosta. Lippulaivaan kuuluu partnereita seitsemästä suomalaisesta yliopistosta sekä Ilmatieteen laitokselta.

Yliopistotutkija Matti Silveri Oulun yliopistosta on mukana Aalto-yliopiston koordinoimassa Finnish Quantum -lippulaivassa FQF. Suomen kvanttilippulaiva kokoaa yhteen kvanttiteknologian kansallisen huippuosaamisen fysiikan, tietotekniikan, matematiikan, nanoteknologian ja taloustieteen aloilla, tavoitteenaan vahvistaa ja laajentaa kvanttiteknologian kansallista ekosysteemiä. Kohdennettujen toimien avulla tähdätään uuden liiketoiminnan kasvuun ja maailman johtavan kvanttiosaavan yhteiskunnan rakentamiseen.

Lippulaivassa laaja kvanttimateriaalien, -laitteiden ja -informaation tutkimusosaaminen yhdistyvät sovellusten kehittämiseen, teknologiasiirron vahvaan osaamiseen sekä markkinakäyttäytymisen tutkimukseen ja ymmärrykseen. Kvanttiteknologian odotetaan mullistavan monia tieteen, teknologian ja teollisuuden aloja puhtaasta energiatuotannosta lääkkeiden suunnitteluun. FQF-lippulaivaa johtaa Aalto-yliopiston professori Peter Liljeroth, ja kumppaneita ovat VTT, CSC ja neljä muuta suomalaista yliopistoa.

Suomen Akatemian lippulaivaohjelmalla luodaan tulevaisuuden osaamista ja kestäviä ratkaisuja yhteiskunnan haasteisiin. Tutkimuksen lippulaivoissa yhdistyvät vahva yhteistyö elinkeinoelämän ja muun yhteiskunnan kanssa, muuntautumiskyky sekä taustaorganisaatioiden vahva sitoutuminen.

Tutkimusorganisaatioiden lippulaiva-ohjelmahauissa on aiemmin valittu kymmenen osaamiskeskittymää lippulaivaohjelmaan. Oulun yliopiston koordinoima 6G-lippulaivahanke on toiminut vuodesta 2018. Lisäksi yliopisto on parhaillaan mukana biologisten lääkkeiden lippulaivassa.

Nyt päättynyt hakukierros on neljäs kerta, kun Suomen Akatemia valitsee lippulaivoja. Hakemuksia arvioi kansainvälinen asiantuntijapaneeli. Hakijoilta edellytettiin vahvaa kansainvälisen tason tutkimusosaamista ja edelläkävijyyttä omalla alallaan sekä tutkimuksen monipuolista vaikuttavuutta yhteiskunnan eri osa-alueilla.

Suomen Akatemia rahoittaa neljää uutta lippulaivaa kokonaisuudessaan lähes 90 miljoonalla eurolla kahdessa neljän vuoden jaksossa. Tarkkoja päätöksiä summan jakautumisesta odotetaan tammikuuksi. Myös taustaorganisaatiot ja yhteistyökumppanit osallistuvat tutkimuskokonaisuuksien rahoittamiseen merkittävästi.

Lue lisää:

Suomen Akatemian tiedote 24.10.2023

Oulun yliopiston vesi- energia ja ympäristötekniikan tutkimusyksikkö