Uniwersytet Morski w Gdyni UMG

Prestiżowe stypendium ministra edukacji i nauki dla wybitnych młodych naukowców w ramach 18. edycji konkursu MEiN otrzymał dr Łukasz Janowski.

Dr Łukasz Janowski, adiunkt w Zakładzie Oceanografii Operacyjnej w Instytucie Morskim Uniwersytetu Morskiego w Gdyni, znalazł się w gronie 230 stypendystów uhonorowanych nagrodą ministra edukacji i nauki w czerwcu 2023 roku.

W cyklu „Młodzi naukowcy” prezentujemy krótkie rozmowy z nagrodzonymi pracownikami UMG, przeprowadzone przez mgr Annę Błażejewską (A.B.) z Działu Nauki, przybliżające ich zainteresowania naukowe, drogę do sukcesu, a także aktywność pozanaukową.

W szacownym gronie nagrodzonych naukowców znaleźli się również, nagrodzeni we wcześniejszej, 17. edycji konkursu, dr hab. inż. Agnieszka Lazarowska, prof. UMG, dr inż. Paweł Dąbrowski, dr inż. Mariusz Specht oraz dr hab. inż. Paweł Górecki, prof. UMG.

Zapraszamy do lektury rozmowy, którą mgr Anna Błażejewska przeprowadziła z dr. Łukaszem Janowskim.

Rozmowa z dr. Łukaszem Janowskim – adiunktem w Zakładzie Oceanografii Operacyjnej
w Instytucie Morskim Uniwersytetu Morskiego w Gdyni

A.B.: Proszę przyjąć serdeczne gratulacje z okazji uzyskania stypendium ministra edukacji i nauki dla wybitnych młodych naukowców w 2023 r. Czym  dla Pana jest otrzymanie tak prestiżowej nagrody?

Bardzo dziękuję. To wyjątkowa nagroda, przyznawana niewielkiej liczbie młodych naukowców każdego roku. W dyscyplinie nauk o Ziemi i środowisku corocznie takie stypendium otrzymuje nie więcej niż pięć osób. Cieszę się, że udało mi się znaleźć w tym nielicznym gronie i że zostały docenione moje dotychczasowe osiągnięcia naukowe i jakość prowadzonych badań.

A.B.: Warto podkreślić, iż nie jest to Pana pierwsze wyróżnienie za osiągnięcia naukowe. W 2015 r. został Pan laureatem nagrody Student Support Award, ufundowanej przez amerykańską firmę R2Sonic, sponsora konferencji GeoHab 2015 (Marine Geological and Biological Habitat Mapping), odbywającej się w Brazylii. Natomiast w roku 2017 otrzymał Pan Nagrodę im. Profesor Haliny Piekarek-Jankowskiej. Pana rozprawa doktorska pt. „Mapowanie habitatów dennych Laguny Weneckiej na podstawie badań echosondą wielowiązkową” uzyskała ocenę wyróżniającą. To  ważne dla Pana wyróżnienia, nieprawdaż?

Zgadza się. Szczególnie miło wspominam pierwszą z tych nagród, która po raz pierwszy w życiu umożliwiła mi wzięcie udziału w konferencji GeoHab. Był to początek mojej drogi związanej z doktoratem. Pewnego razu postanowiłem zaryzykować i wypełnić wniosek o Student Support Award, przeznaczony dla studentów, którzy chcieliby wziąć udział w konferencji, ale nie mają źródła finansowania. Ku mojemu zaskoczeniu temat prezentacji, dotyczący wstępnych wyników badań Laguny Weneckiej, okazał się na tyle interesujący, że organizatorzy zaprosili mnie do udziału i wygłoszenia prezentacji na ten temat – i to w Brazylii! Spotkanie z międzynarodową społecznością topowych badaczy zajmujących się podobną tematyką było niesamowite: miałem okazję zrozumieć, co oznacza bycie oceanografem w sensie globalnym. Na konferencjach GeoHab można dowiedzieć się, w jaki sposób badacze z całego świata zajmują się poznaniem cennych organizmów zasiedlających dno w najróżniejszych morskich środowiskach, począwszy od raf koralowych w Belize, a skończywszy na kominach hydrotermalnych pośrodku oceanu. Od tamtej pory występowałem jeszcze trzykrotnie w różnych państwach na konferencjach GeoHab, zawsze wynosząc z nich mnóstwo inspiracji do dalszych badań. Nie bez znaczenia są oczywiście lokalne wyróżnienia, które upewniają mnie, że obrany przeze mnie kierunek badań ma znaczenie również w najbliższym środowisku naukowym.

A.B.: Tematyka Pana badań naukowych związana jest z rozwojem i wykorzystywaniem metod uczenia maszynowego w teledetekcji morskiej na podstawie pomiarów geofizycznych. Jakie są najważniejsze obszary Pana badań naukowych? Co dokładnie i w jakim celu Pan bada?

Moja praca polega na wykorzystaniu różnych metod bezinwazyjnego badania dna morskiego. Przedmiotem badań jest nie tylko geomorfologia powierzchni dna, ale również określenie jego charakteru, parametrów i zasiedlających je zespołów organizmów. Dno może być zmierzone przy wykorzystaniu różnych urządzeń – klasycznych, zainstalowanych na jednostkach pływających, opartych na akustyce podwodnej, takich jak sonary i echosondy, ale również mniej oczywistych, zainstalowanych na samolotach – takich jak na przykład LiDAR batymetryczny, fotogrametria lotnicza oraz sensory umieszczone na satelitach. Obecnie w swojej pracy wykorzystuję wszystkie wspomniane źródła, by w sposób zautomatyzowany i obiektywny, przy wykorzystaniu metod uczenia maszynowego, określić rodzaj podłoża geologicznego i środowiska biologicznego dna morskiego. Na podstawie danych teledetekcyjnych oraz bezpośrednich obserwacji in situ rozwijam modele, które w sposób predykcyjny są w stanie z dużą dokładnością przewidzieć występowanie określonych siedlisk dennych.

A.B.: Pana oryginalne dokonania badawcze obejmują również opracowanie modelu klasyfikacji i mapy siedlisk bentosowych na podstawie pomiarów echosondą wielowiązkową pracującą na dwóch częstotliwościach. Przeprowadził Pan  je w ramach międzynarodowego projektu badawczego BONUS-185 ECOMAP. Czy te pionierskie badania cieszą się obecnie zainteresowaniem naukowców stosujących bezinwazyjne badania dna morskiego? Jaki jest ich odbiór w środowisku naukowym?

Różne częstotliwości pracy echosondy wielowiązkowej mają na celu odzwierciedlenie zróżnicowanych cech dna morskiego. Pomiary akustyczne, wykonane w 2018 roku na poligonie badawczym niedaleko miejscowości Rowy, zostały przeprowadzone przy wykorzystaniu częstotliwości 150 i 400 kHz. Wyniki naszych badań były jednymi z pierwszych w literaturze, które opisywały, w jaki sposób różne parametry prowadzenia pomiarów mogą wpływać na efektywność opracowania modeli klasyfikacji siedlisk dennych. Artykuły opublikowane w latach 2018 i 2020, będące wynikiem tych badań, zdobyły dotychczas kilkadziesiąt cytowań i z zadowoleniem obserwuję, jak stają się „klasykami” w literaturze międzynarodowej.

A.B.: Podjął się Pan również zadania rozpoznania i eksploracji podwodnych obiektów archeologicznych w Jeziorze Lednickim. A następnie udało się Panu zrekonstruować zatopiony średniowieczny port w Pucku. Jak przebiegały te prace? Jaka specjalistyczna aparatura jest potrzebna do prowadzenia tych badań?

Metody wykorzystywane dotychczas w naukach o Ziemi i środowisku mogą być z powodzeniem wykorzystane również w archeologii i eksploracji obiektów dziedzictwa kulturowego. Echosonda wielowiązkowa umożliwia wykonanie pomiarów interesujących obszarów ze szczegółowością wystarczającą do celów archeologicznych, jak to miało miejsce w przypadku zatopionego średniowiecznego portu w Pucku. Co ciekawe, obiekty archeologiczne mogą być rozpoznane w sposób zautomatyzowany przy pomocy metod analizy obiektowej obrazów i logiki rozmytej.  W przypadku Jeziora Lednickiego, po wskazaniu potencjalnych miejsc występowania obiektów archeologicznych, prof. Andrzej Pydyn i dr Mateusz Popek z Centrum Archeologii Podwodnej z UMK w Toruniu rzeczywiście trafiali na takie znaleziska w terenie. Szczerze mówiąc, byłem zdumiony, że opracowane przeze mnie metody dają tak precyzyjne wyniki.

A.B.: Powiedział Pan kiedyś, że „Zatoka Pucka ma duży potencjał archeologiczny, który w dalszym ciągu czeka na zbadanie”.  Być może w przyszłości Pana poszukiwania doprowadzą do odnalezienia jakiejś zapomnianej osady na miarę Truso, dużego emporium z osadą rzemieślniczą i kupiecką. Jak Pan myśli – czy to możliwe?

Zdawałoby się, że nie ma już miejsc na Ziemi, których nie odkrył człowiek. Jednak, jak podkreśla wielu specjalistów w tej dziedzinie, obecnie posiadamy lepsze mapy Księżyca, Marsa i innych planet niż dna oceanicznego. Wiele z niezbadanych obszarów to obszary płytkie, które w przeszłości mogły być zamieszkane przez ludzi. Obecnie podejmowane są globalne inicjatywy, żeby do roku 2030 nasza wiedza na temat dna oceanicznego była kompletna. Jeśli takie zapomniane osady dalej istnieją, to myślę, że ich odkrycie w najbliższych latach jest całkiem realne. Czy będę miał swój udział w odkryciu Starego Helu, Winety czy Arkony – nie mam pojęcia, ale to byłoby coś niesamowitego!

A.B.: Trzykrotnie, w roku 2013, 2014 i 2019 przebywał Pan na stażu naukowym we Włoszech w Consiglio Nazionale delle Ricerche - Instituto di Scienze Marine (CNR-ISMAR). Trzeba podkreślić, że Pana dokonania badawcze wniosły istotny wkład do flagowego włoskiego projektu badawczego RITMARE o budżecie 250 mln EUR. Jakie znaczenie miał dla Pana udział w tych stażach? Jak wyglądały badania prowadzone we Włoszech?

Staże naukowe w Wenecji umożliwiły mi nabycie doświadczenia w ścisłej współpracy z międzynarodowym zespołem badawczym i skupienie się na pracy doktorskiej. Z Wenecji pochodzi promotor pomocniczy mojego doktoratu dr Fantina Madricardo. Podczas pobytu we Włoszech zostałem zaangażowany w projekty badawcze, m.in. RITMARE, nauczyłem posługiwać się precyzyjnym sprzętem pomiarowym firmy Kongsberg i poznałem nowoczesne techniki analizy danych. Cały czas korzystam z cennego doświadczenia, które wtedy zebrałem.

A.B.: Podczas kilku pobytów we Włoszech zgromadził Pan dane hydroakustyczne obejmujące 50 km² precyzyjnych pomiarów dla wszystkich żeglownych kanałów pływowych w obrębie Laguny Weneckiej. Można powiedzieć, że Wenecja i jej kanały nie mają przed Panem tajemnic.

Laguna Wenecka to obszar wyjątkowy w swoim rodzaju. Udało mi się odwiedzić wiele miejsc położonych w jej obrębie, chociaż muszę przyznać, że ze względu na niewielką głębokość i panujące w regionie różnice poziomu wody, wynikające z pływów, nie zawsze było to łatwe. Mimo to wszystkim, którzy nie mieli jeszcze okazji odwiedzić tego obszaru, gorąco polecam nie tylko historyczne centrum Wenecji, ale też inne ciekawe miejsca w regionie, takie jak Lido, Murano, Burano czy Chioggia.

A.B.:  Na potrzeby studium przypadku akwenu Chioggia opracował Pan oryginalne metody analizy obiektowej obrazu (OBIA) oraz automatycznych klasyfikatorów nadzorowanych. Obszar Chioggia znajduje się w południowej części Laguny Weneckiej i jest jednym z miejsc, gdzie umieszczono  nowoczesne ruchome bariery MoSE, chroniące Wenecję przed zalaniem. Jakie są wyniki Pana badań wykonanych w ramach projektu NCN ETIUDA 6?

Udało mi się prześledzić zmiany w rozmieszczeniu przestrzennym osadów dennych, znajdujących się w obrębie cieśniny pływowej Chioggia. Opracowałem modele klasyfikacji osadów dla danych hydroakustycznych, zebranych w latach 2013 i 2016, a następnie zaobserwowałem zmiany, które zaszły na przestrzeni tych kilku lat. Okazało się, że obszar ten jest bardzo dynamiczny. Dno zostało wzbogacone o osady będące mieszanką piasków i mułów, a ubyło osadów typowo piaszczystych. Metodyka opracowana w toku tych badań ma zastosowanie uniwersalne i może być wykorzystana w innych obszarach, w których zachodzą dynamiczne zmiany.

A.B.: W 2022 r. zrealizował Pan staż naukowy w Cyprus University of Technology w Limassol. Słyszałam, że otrzymał Pan od opiekuna stażu na Cyprze bardzo pochlebną opinię. Prof. Dimitrios Skarlatos tak o Panu powiedział: „Doktor Janowski jest najbardziej obiecującym młodym badaczem, o wspaniałym usposobieniu, który sumiennie pracował nad projektem. Była to bardzo ciekawa, obopólnie korzystna współpraca, która będzie kontynuowana". Zatem jakie są efekty tej współpracy i plany na przyszłość?

Prof. Dimitrios Skarlatos jest doświadczonym kierownikiem grupy badawczej na Cyprze. Podczas stażu naukowego poznałem zasady generowania chmury punktów ze zdjęć lotniczych, zasady generowania batymetrii satelitarnej oraz zasady działania LiDAR-u batymetrycznego. Zapoznałem się również ze sprzętem ROV firmy Blue Robotics. Efektem naszej współpracy jest jak dotąd kilka prac badawczych, z których jeden artykuł znajduje się aktualnie w trakcie oceny recenzenckiej w wysoko punktowanym czasopiśmie z grupy Nature.

A.B.: Czy uważa Pan, że odbycie stażu naukowego w zagranicznej uczelni lub instytucji badawczej jest pożądaną aktywnością naukowca w jego rozwoju zawodowym?

Zdecydowanie tak. Współpraca z międzynarodowym zespołem badawczym przynosi wiele korzyści. Pozwala na poznanie odmiennego spojrzenia na prowadzone badania, poszerzenie współpracy międzynarodowej oraz zrozumienie zależności i procesów występujących w środowisku odmiennym od naszego. Istnieją również korzyści niezwiązane z pracą zawodową, takie jak umiejętność zorganizowania sobie miejsca pobytu, oswojenie się z odmiennym językiem czy możliwość bliższego poznania lokalnej kuchni, kultury i zwyczajów.

A.B.: Słyszałam, że metody automatycznego wyznaczania siedlisk dennych oraz kartowania dna morskiego są obecnie z powodzeniem wykorzystywane w przedsięwzięciu pod nazwą „Mapowanie siedlisk dennych polskich obszarów morskich (POM) z wykorzystaniem metody mozaikowego sonarowania dna w latach 2021-2023", realizowanego dla Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska. Czy można zatem powiedzieć, że Pana badania przyczyniają się do ochrony środowiska naturalnego?

Rzeczywiście, głównym celem tych badań jest realizacja zobowiązań określonych w Ramowej Dyrektywie w sprawie Strategii Morskiej (RDSM): ochrona i zachowanie środowiska morskiego. Efektem będzie opracowanie mapy siedlisk dennych w polskich obszarach morskich na szczegółowym poziomie EUNIS 5.

A.B.: Czy mógłby Pan powiedzieć, w jaki jeszcze inny sposób można wykorzystać opracowane przez Pana metody badawcze? Kto mógłby z nich skorzystać? A może już korzysta?

Opracowane i rozwijane przeze mnie metody badawcze były z powodzeniem wykorzystane do eksploracji i szukania polodowcowych lądowych form terenu na obszarze Polski (Nizina Gardnieńsko-Łebska, Wysoczyzna Lubawska) oraz na przedpolu lodowca Elise na Spitsbergenie. Można więc stwierdzić, że oprócz zastosowań typowo morskich mogą być również wykorzystane na lądzie. Mam nadzieję, że w niedalekiej przyszłości będę mógł rozwijać podobne metody, mapując obszary morskie charakteryzujące się nie tylko stosunkowo niewielkimi głębokościami i szczegółową skalą, ale też znacznie głębsze, oceaniczne, w różnych skalach.

A.B.: Uzyskane przez Pana stypendium MEiN przyznawane jest naukowcom wykazującym się znaczącymi osiągnięciami. Co Pana zdaniem decyduje o takim sukcesie? Wybitne zdolności? Praca w zespole badawczym pod kierunkiem doświadczonego naukowca? A może po prostu do sukcesu prowadzi systematyczna i skrupulatna praca?

Moim zdaniem najważniejsze znaczenie ma jakość i oryginalność badań. Prowadzenie działalności naukowej znajduje swoje odzwierciedlenie w artykułach w wysoko punktowanych czasopismach z listy JCR. Nie można jednak pominąć wkładu własnego oraz późniejszej rozpoznawalności tych prac. Unikalne podejście i wysoka jakość pracy badawczej sprawiają, że prędzej czy później zaczynamy znacząco wpływać na daną dyscyplinę. Jest to widoczne w środowisku naukowym, do którego należą m.in. eksperci oceniający wnioski.

A.B.: Czy miał Pan jakieś trudne momenty, a może chwile zwątpienia w swojej dotychczasowej pracy naukowej?

Oczywiście. Trudne momenty zdarzają się przy każdej recenzji artykułu, grantu lub wniosku o stypendium. Proces recenzji jest tak skonstruowany, aby w sposób anonimowy i obiektywny ocenić naszą pracę, często zupełnie odmienny od naszego. Czasami możemy czuć się zaskoczeni, zdziwieni, a nawet sfrustrowani, kiedy po raz pierwszy czytamy taką recenzję. Warto jednak dać sobie trochę czasu, by zrozumieć, co miał na myśli recenzent, a wtedy najczęściej dochodzimy do wniosku, że miał rację. Praca badawcza uczy pokory.

A.B.: Jakie są Pana plany naukowe na przyszłość? Co chciałby Pan osiągnąć w najbliższych 10 latach? Czy jest czas na nowe rodzaje aktywności?

Moje najbliższe plany naukowe obejmują kontynuację pracy i pomyślne zakończenie projektu badawczego NCN Sonatina 5. Już teraz widzę, że samodzielnie nie jestem w stanie zrealizować wszystkich pomysłów i zadań, które się pojawiają. Dlatego dostrzegam potrzebę stworzenia małego zespołu, który zajmowałby się podobną tematyką. A potem… kto wie? Marzeniem byłoby publikowanie w najbardziej prestiżowych czasopismach, takich jak Nature i Science, oraz uzyskanie pozytywnej oceny prestiżowego grantu ERC (European Research Council).

A.B.: Jest Pan pracownikiem badawczym zatrudnionym na stanowisku adiunkta. Czy w przyszłości widziałby się Pan również w roli prowadzącego zajęcia dydaktyczne? Szczególnie cenne byłoby podzielenie się bogatą wiedzą ze studentami lub doktorantami.

Praca dydaktyczna jest naturalną kontynuacją pracy naukowej.  Mimo że bardzo cenię sobie pracę ze studentami i miałem okazję prowadzić kilka kursów podczas studiów doktoranckich, moja praca badawcza – jak zauważyłem –  w pewnym stopniu spowolniła w tym okresie.  Dlatego, póki mam taką możliwość, preferuję skupienie się przede wszystkim na prowadzeniu badań naukowych.

A.B.: Na koniec chciałabym prosić jeszcze, aby podzielił się Pan z nami swoimi pozanaukowi pasjami i zainteresowaniami. Jak spędza Pan wolny czas? Sport? Rozrywka? A może również w tych obszarach postawił sobie Pan określone cele do osiągnięcia, np. w ciągu najbliższych 10 lat?

Uwielbiam różne rodzaje aktywności, takie jak rower, bieganie, narty czy snorkeling. Często udaje mi się łączyć  je z podróżowaniem do nieoczywistych miejsc. W tych miejscach lubię odkrywać lokalne zwyczaje, kulturę i kuchnię. Fascynują mnie również ludzie i ich doświadczenia. W wolnym czasie cenię sobie lekturę wartościowej literatury, majsterkowanie, remontowanie i wymyślanie różnych niecodziennych rzeczy. Wraz z żoną jesteśmy miłośnikami zwierząt, uwielbiamy spędzać czas na łonie natury. Mamy dwa duże koty i jednego miniaturowego psa.

A.B.: Bardzo dziękuję za rozmowę i życzę dalszych sukcesów zawodowych i osobistych.

Również bardzo dziękuję.

Rozmawiała Anna Błażejewska

Dr Łukasz Janowski
adiunkt w Zakładzie Oceanografii Operacyjnej, Instytut Morski Uniwersytetu Morskiego w Gdyni

Zainteresowania badawcze: teledetekcja, analiza obiektowa obrazu (Object-Based Image Analysis – OBIA), systemy informacji geograficznej (Geographic Information Systems – GIS), akustyka podwodna, geologia morza, geomorfologia, mapowanie siedlisk bentosowych

ORCiD: 0000-0003-2103-9230     

e-mail: ljanowskiim.umg.edu.pl