citizen science
BRIZO non solo divertimento, ma un contributo concreto al monitoraggio ambientale e alla conservazione degli ambienti marini
Conoscere il mare è un'esigenza fondamentale
L’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile adottata dall’Assemblea Generale dell’ONU il 25 Settembre 2015 è un programma d’azione per le persone, il pianeta e la prosperità. In particolare, tra gli altri, prevede due obiettivi globali di straordinaria rilevanza
Promuovere azioni, a tutti i livelli, per combattere il cambiamento climatico
Conservare e utilizzare in modo durevole gli oceani, i mari e le risorse marine per uno sviluppo sostenibile
In realtà,
questi due obiettivi dovrebbero stare ai primi due posti perché il cambiamento climatico e le sue conseguenze riguardano tutti gli uomini del pianeta, ricchi e poveri, e perché la conoscenza e la salvaguardia delle risorse marine sono fondamentali per l’equilibrio globale delle risorse.
Mari e Oceani
ricoprono il 71% della superficie del pianeta, non a caso c’è chi sostiene che dovremmo chiamarlo Mare e non Terra. Il Mare non solo è la culla della vita che conosciamo: lì è iniziata per poi conquistare le terre.
Il Mare è il motore del clima globale e sono le sue condizioni che determineranno l’evoluzione della vita futura di tutti gli organismi che popolano il pianeta, uomini compresi
Del Mare sappiamo molto poco
e non solo dei suoi recessi più profondi: anche le aree costiere meno profonde di larga parte del pianeta sono sconosciute. Così anche la vita marina e i suoi cambiamenti sono in larga parte sconosciuti.
Questa ignoranza diviene ancora più pesante di fronte alla velocità del cambiamento indotto dalla velocissima evoluzione del clima sotto la spinta delle attività umane.
Conoscere il Mare è difficile
In terra siamo in grado di raggiungere direttamente ogni angolo del pianeta, di conoscere ogni sfumatura della sua superficie e degli organismi che lo popolano tramite l’esplorazione diretta, ma sempre più grazie agli strumenti della tecnologia: la risoluzione delle immagini satellitari, la capacità di sensori specializzati per descrivere parametri sempre più raffinati ha tolto gran parte del mistero di “quello che c’è dietro la collina”. Eppure si continuano a scoprire nuove forme di vita.
Il Mare è opaco agli strumenti e alla vista
i satelliti leggono la sua superficie, ma non sono in grado di leggere se non a bassissima profondità. Le onde elettromagnetiche si fermano alla superficie e ciò che è normale sulla terraferma, la geolocalizzazione satellitare (GPS o altri sistemi), in mare non funziona. In terraferma l’orizzonte visibile è a chilometri di distanza dall’osservatore e se non ci sono ostacoli giunge fino al limite della curvatura terrestre. Perciò se osservando il mare stando in piedi sulla riva l’orizzonte visibile dista circa 5 km, nell’ambiente sommerso raramente la vista supera 40 m e nella maggior parte dei casi la distanza è inferiore. L’altro lato della collina non è a chilometri di distanza, ma a pochi metri dall’osservatore.
Esplorare gli oceani è
complicato e costoso
È vero, di parte dei fondali marini abbiamo mappe discretamente dettagliate, a volte con elevata risoluzione, costruite tramite l’acustica (side scan sonar e multibeam), siamo in grado di costruire mappe batimetriche e di distinguere tra loro le zone coperte da sabbia fine, da detriti grossolani, da roccia e da praterie di fanerogame. Ma una cosa è quello che ci dice la geofisica, come descrittore delle forme, ben altra cosa è la cosiddetta “verità mare”.
Geofisica
La geofisica legge solo le superfici più o meno orizzontali, ma il dettaglio delle zone verticali, di quelle strapiombanti, o peggio ancora delle rientranze e delle cavità non è in grado di fornirlo.
Solo nel caso delle praterie la geofisica ci dice qualcosa sulla vita che ricopre le superfici, tutto il resto delle forme di vita va scoperto con la visione puntuale, diretta e ravvicinata, la “verità mare”, appunto.
ROV
Per questo, ci sono gli operatori subacquei, i veicoli filoguidati (ROV) e i sommergibili: tutti e tre hanno limitazioni e costi da elevati a elevatissimi.
Per i subacquei ci sono limiti di tempo in immersione, crescenti con il crescere della profondità, limiti di superficie esplorabile nel tempo e soprattutto mancano sistemi di georeferenziazione di costo accessibile e di buona operatività.
Per i ROV i limiti sono essenzialmente di costo sia delle macchine e dei sistemi di controllo, sia per il n° e la specializzazione degli operatori per il loro controllo. I sommergibili hanno costi a 6 zeri e sono quindi limitati a progetti faraonici che pochi possono permettersi.
Sonde multi-parametriche
C’è poi il mondo delle sonde multi-parametriche che raccolgono dati chimico fisici in genere in postazioni fisse. Rispetto alla vastità degli oceani sono comunque pochissime, puntiformi e necessitano di periodiche manutenzioni spesso molto costose.
Insomma, raccogliere dati sott’acqua è complicato e costoso e la conseguenza diretta è che conosciamo molto meglio Luna e Marte rispetto ai nostri oceani, eppure da loro dipende tutta la catena della vita sul pianeta, comunità umane comprese, e la possibilità di comprendere il cambiamento del clima.
BRIZO
tra scienza e citizen science
In che modo è possibile aumentare la capacità di raccolta di informazioni sull’ambiente marino attraverso il contributo della comunità globale dei subacquei sportivi (Citizen science) e professionali ?
Divers per la scienza
Raccogliendo dati sensibili in attività non determinate alla raccolta di dati, ma a qualunque altro scopo per il quale milioni di persone nel mondo frequentano gli ambienti marini.
Non esiste un dato certo su quanti siano gli appassionati che si immergono a livello globale, ma, secondo un’indagine finanziata dalla Regione Sicilia, nel mondo, sono circa 30 milioni i subacquei in possesso di un brevetto certificato (Progetto CUL.TUR.A.S. 2015) e solo in Italia sono circa 250.000. Se ognuno di essi indossasse una sonda multi parametrica la comunità scientifica potrebbe contare su milioni di rilevazioni in tutti i mari del mondo, ma questo vale anche se una piccola percentuale di loro lo facesse.
BRIZO
è intrinsecamente una sonda multiparametrica indossabile, poiché raccoglie informazioni relative a:
- Conducibilità elettrica per il calcolo del pH
il pH (dal latino pondus hydrogenii, potenziale dell’idrogeno) è una scala di misura dell’acidità di una soluzione acquosa. Si tratta di un parametro fondamentale poiché l’aumento dell’assorbimento di CO2 da parte delle acque marine crea un fenomeno di acidificazione che interferisce con tutti gli organismi che costruiscono scheletri o nicchi carbonatici, a partire dal plancton fino alle barriere coralline e anche con la capacità riproduttiva dei pesci.
- Temperatura
la temperatura ha effetti non solo sui sistemi biologici (ad es. trigger per eventi riproduttivi), ma in generale sugli equilibri chimico-fisici nell’ambiente marino, fra i quali la solubilità dei gas (es. solubilità dell’ossigeno) e il pH. In Mediterraneo la presenza e la profondità del termoclino è fondamentale per le previsioni meteorologiche a breve
- Georeferenziazione 3D di tutti i dati
la georeferenziazione tridimensionale (longitudine, latitudine e profondità) non solo consente di collocare il percorso e i punti rilevati dal subacqueo all’interno di sistemi geografici, ma georeferenzia anche i parametri seguenti sia dal punto di vista geografico che nella colonna d’acqua
- Data e ora
dati fondamentali per mettere in relazione gli altri parametri con i cicli stagionali e giornalieri
BRIZO
il cuore blu di un sistema
ha una porta digitale “bagnata” alla quale sarà possibile collegare via cavo strumenti e sensori che saranno sviluppati in futuro
Gli utilizzatori
Le nuove funzioni saranno dedicate sia al mondo del leisure, sia della ricerca scientifica e della conservazione della natura. Nel campo dell’uso sportivo/ricreativo, esempi potranno essere una action-camera BRIZO dedicata per foto o video subacquei con diretto trasferimento dei dati di georeferenziazione e ambientali raccolti da BRIZO nei metadati dei file, oppure collegamento diretto con fotocamera dell’utente via porta dedicata per analogo trasferimento di dati.
Per un utilizzo nella ricerca scientifica e nella conservazione della natura sarà possibile utilizzare sensori più accurati di temperatura, conducibilità o pressione rispetto a quelli integrati in BRIZO stesso, sensori di ossigenazione dell’acqua e di presenza di microplastiche. E’ da notare che molte di queste ulteriori funzioni saranno sviluppate a partire da tecnologie ottiche avanzate che sono competenza specifica di chi ha progettato BRIZO
La verità del mare
BRIZO consente di georeferenziare la “verità mare” in modo semplice e puntuale. Non solo registra il percorso, ma tramite l’apposito pulsante consente di georeferenziare in 3D punti topici (POI = Point Of Interest): particolari formazioni geomorfologiche, tunnel, grotte, particolari paesaggistici, organismi protetti, organismi rari, organismi ad alto valore estetico, impatti naturali (morie), impatti di origine antropica (oggetti o frammenti abbandonati, attrezzi abbandonati, danni a organismi, organismi divelti), presenza di materiale archeologico o storico, ecc.. A ciascun POI possono essere associati immagini, appunti raccolti in immersione, campioni raccolti e ogni altro tipo di informazione disponibile in sito o a posteriori). Attraverso i POI è possibile operare conteggi di organismi od oggetti facendo coincidere ogni osservazione con la pressione del pulsante.
