Integrated Realtime Environmental Monitoring and Oil spill forecasting System (IREMOS)

Oljesøl, både offshore og nær kyst, kan ha katastrofale miljøpåvirkninger og sosio-økonomiske konsekvenser. Når oljeleting og utbygging til havs fortsetter, er det sannsynlig og til og med ventet fremtidig alvorlig oljeutslipp. Når en hendelse oppstår, er responstid avgjørende for å begrense spredning av olje og tilhørende konsekvenser. Per i dag eksisterer det ikke et system som simulerer spredning av oljesøl i sanntid umiddelbart etter et søl. Et slikt system vil gjøre det mulig å legge til rette for kritisk taktisk beslutningstøtte og en rask respons. Et operativt system vil også ha potensial til å redusere miljørisikoen betydelig for offshore og annen maritim virksomhet som skipsfart. Dette vil igjen potensielt muliggjøre en mer langsiktig, bærekraftig offshore olje- og gassektor. Gjennom prosjektet "Integrated Realtime Environmental Monitoring and Oil Spill Forecasts" (IREMOS), har vi tatt viktige skritt i utviklingen av en sanntidsmodell og varslingstjeneste for oljevern. Sluttmålet er et varslingssystem for oljevern som vil fungere operativt for forhåndsdefinerte lokasjoner og scenarier med sikte på å optimalisere den operasjonelle responstiden i tilfelle et søl. I en felles innsats fra Brazilian National Institute for Space Research (INPE), Climatempo og StormGeo har vi utviklet modellen Coupled Model for Oil spill Prediction (CMOP). Vi validerte grundig CMOP-modellen mot observasjonsdata samlet etter ett historisk oljeutslipp til havs. I samarbeid med SINTEF sammenliknet vi CMOP med Oil Spill Contingency And Response (OSCAR)-modellen. Dette sammenligningsarbeidet var med på å demonstrere kvaliteten til CMOP i modellering av alle stadier av et dypvannsoljesøl. Vi fant ut at CMOP simulerer prosesser, inkludert oljeplume utvikling, overflate adveksjon og forvitring, som er sammenlignbare med dagens industriledende modeller. Verdien av CMOP-modellen ble enda tydeligere vist da den ble brukt til å støtte den brasilianske marinen for å undersøke årsaken og konsekvensene av det katastrofale oljeutslippet fra 2019 utenfor Brasil. Den nylige utvidelsen av leting og utvikling av olje og gass i Brasil understreker også relevansen og anvendelsen av en oljesøl-løsning i denne regionen. Vi gjennomførte en grundig undersøkelse av optimale prognoseprodukter som ville være optimale for modellering av oljesøl-scenarier i Sørøst-Brasil. Vi fant at globale modeller var suboptimale når det gjelder å simulere havstrømmer i passende skala og fange kompleksiteten til det lokale strømmønsteret i regionen fullt ut. Vi satte derfor opp en regional modell for Sørøst-Brasil og optimaliserte modellresultatene basert på tilgjengelige observasjonsdata i regionen. IREMOS-prosjektet var et viktig skritt i retning av å utvikle modeller for oljevernmodellering, spesielt med fokus på området Sørøst-Brasil. Resultatet vi har fått gjennom dette prosjektet, fokusert på CMOP modellen og dens kvalitet, er sendt inn for publisering i Marine Pollution Bulletin. Vårt mål er nå at vårt operative system for oljesøl skal kunne brukes spesielt for området offshore Brasil for å redusere risiko og sikre mer bærekraftig olje- og gassutvikling, som igjen kan bidra til å beskytte det marine økosystemer i regionen.

Offshore oil exploration continue, and future severe oil spills are likely to occur. The IREMOS project has taken important steps towards the development of a real-time oil spill prediction service through the development and validation of the Coupled Model for Oil spill Prediction (CMOP). An operational system has the potential to significantly lower the environmental risk of offshore activities. For StormGeo, the oil spill prediction service will augment current services to enhance decision making capabilities and safety of operations. It will further give StormGeo an advantage in the industry by being able to offer a unique and valuable solution that can be incorporated into risk management for existing and new clients. The relevance of the CMOP model was demonstrated when used to support the Brazilian Navy for the catastrophic 2019 oil spill offshore Brazil. This creates an opportunity for Climatempo to enhance its services and help strengthen the protection of marine ecosystems.

Oil released at sea can spread for hundreds of nautical miles and can have great environmental impact for marine ecosystems and local populations. Even a relatively small spill at the wrong time/season and in a sensitive environment can be catastrophic and may be much more harmful than a larger spill at another time of year or in another environment. There is thus a need to develop and further improve systems which can (1) track the spreading of an oil spill after it has occurred to provide tactical support to aid critical recovery efforts and (2) help estimate the environmental impacts of oil spills in different geographical regions and during different times of the year to provide strategic guidance for project and response planning. Several modeling systems exist that can be used to estimate risk and plan for potential incidences. However, unless the system is operational, they cannot directly be used to provide tactical support based on current met-ocean conditions in the event of a spill. Up to date, there is no system in place for such real time forecasting of oil spills. Through the IREMOS project, StormGeo aims to work towards the development of such an operational system through the following efforts: 1) Contribute towards development of a state-of-the-art oil spill model, the Coupled Model for Oil spill Prediction (CMOP), led by Climatempo, Brazil. 2) Test, validate, and improve the model using observation data of an historic oil spill at Helland Hansen, Norway. 3) Investigate optimal forcing data by assessing different scenarios and model configurations relying on current observation data from the Peregrino Field, southeast Brazil. The expected outcome of the project is a complete CMOP model which is thoroughly tested and evaluated using real oil spill data. We aim to publish a peer-reviewed validation study relying on comparison with observations and existing models to demonstrate the application of CMOP. We will further demonstrate the utility and accuracy of available met-ocean forcing data in southeast Brazil through an extensive report. The published results and findings from this work will have external validity, hence will be transferable to other basins such as the Norwegian continental shelf. The model and information gained will lay a solid foundation for the potential implementation of an operational system.