Sunday, August 7, 2022

L’occhio dei droni vigila sui mari

di Luisa De Biagi

Acque e oceani del nostro Pianeta sono seriamente minacciati e rischiano di diventare una discarica. Oggi, però, per contrastare questo problema, abbiamo a disposizione strumenti tecnologici, come il rilevamento mediante immagini satellitari in alta risoluzione. Ma anche il remote sensing è impiegato per il monitoraggio di rifiuti di grandi dimensioni presenti sulle spiagge e sui mari italiani

Mari e oceani del nostro Pianeta, i quali coprono circa il 70% della superficie terrestre e forniscono metà dell’ossigeno necessario alla sopravvivenza, sono seriamente minacciati, rischiando di diventare una discarica e di vedere distrutti i propri habitat.  Il fragile ecosistema marino è da tempo danneggiato da rifiuti e cementificazione costiera. Anche la presenza di rifiuti sulle coste italiane è in costante aumento nonostante le diverse misure preventive che l’UE sta adottando per passare a un’economia circolare, in linea con gli obiettivi dell’Agenda 2030.

“L’obiettivo 14 dell’Agenda mira a conservare e utilizzare in modo durevole gli oceani, i mari e le risorse marine per uno sviluppo sostenibile. La conoscenza dello stato di salute dei nostri mari e il monitoraggio lungo le nostre coste dei rifiuti solidi, anche noti con il termine di ‘marine litter’, risultano di fondamentale importanza per raggiungere questa finalità. Grazie ai progressi della tecnologia, oggi abbiamo a disposizione molteplici strumenti che permettono di monitorare la presenza del marine litter”, sottolineano Marco Faimali, direttore dell’Istituto per lo studio degli impatti antropici e sostenibilità in ambiente marino (Ias) del Cnr e le sue collaboratrici Chiara Gambardella e Francesca Garaventa. “Basti pensare al rilevamento di rifiuti plastici utilizzando le immagini satellitari in alta risoluzione oppure all’utilizzo di droni, attualmente gli strumenti maggiormente impiegati per il monitoraggio di rifiuti di grandi dimensioni presenti sulle spiagge e sulla superficie dei nostri mari”.

Il gruppo di ricerca  si occupa, nell’ambito delle sue attività progettuali, anche di Intelligenza artificiale e remote sensing. “Sui droni, è possibile installare sensori ad hoc che, mediante impulsi laser, sono in grado di ottenere un rilievo 3D dei rifiuti anche a elevate distanze. Le tecniche di telerilevamento subacqueo, o remote sensing, sono invece tra le più utilizzate per il monitoraggio dei rifiuti nell’ambiente sottomarino”, aggiungono i ricercatori. “Gli Auv (Autonomous Underwater Vehicles), per esempio, sono robot costituiti da sistemi sofisticati, dotati di Gps, in grado di rilevare la presenza di rifiuti nella colonna d’acqua e sul fondo del mare, oltre che di misurare diversi parametri ambientali. Questi sistemi autonomi, inoltre, possono essere utilizzati anche in zone remote o in aree non accessibili all’uomo, perché il loro funzionamento non necessita di un operatore che ne guidi i movimenti o le operazioni. Attualmente sono disponibili molte tecnologie per il monitoraggio di macro-rifiuti visibili a occhio nudo nell’ambiente marino-costiero, ma non per quelli di piccole dimensioni, di forma micro e nanoscopica.

I nostri mari sono contaminati anche da materiali molto più piccoli, che possono entrare facilmente nella catena alimentare, con effetti ancora in corso di indagine, ma sicuramente nocivi anche per l’organismo umano. “Recentemente però sono state proposte nuove soluzioni per il monitoraggio, il campionamento e il rilevamento automatico delle microplastiche in mare grazie al progetto Europeo Claim (Marine Litter by Developing and Applying Innovative Methods), al quale il nostro Istituto ha contributo significativamente, gestendo un intero Work Package”, proseguono gli esperti del Cnr-Ias. “Questo progetto ha permesso di sviluppare un sistema automatico di filtrazione per la raccolta delle microplastiche in mare aperto. Grazie alla sperimentazione e dimostrazione di questo dispositivo innovativo installato a bordo di traghetti durante la normale navigazione sia nel Mar Mediterraneo che nel Mar Baltico è ora possibile rilevare le microplastiche in campioni di acqua e stimarne la densità”.

Al fine di promuovere la ricerca sull’innovazione tecnologica per la tutela ambientale e il monitoraggio del marine litter sono state proposte, negli ultimi 10 anni, numerose soluzioni, ma poche di queste sono diventate vere e proprie realtà inserite sul mercato e competitive. “Il progetto Raise (Robotics and Artificial Intelligence for Socio-Economic Empowerment), coordinato dall’Università degli studi di Genova insieme al Cnr e all’Istituto italiano di tecnologia con il supporto della Regione Liguria, è stato recentemente selezionato nell’ambito del Piano nazionale di ripresa e resilienza-Missione 4  per la creazione e il rafforzamento degli ecosistemi dell’innovazione e mira ad alimentare nuovi processi industriali e produttivi tramite la robotica e l’Intelligenza artificiale, con specifica applicazione nei domini della logistica e della portualità, della città e dei territori sostenibili, della salute e dell’ambiente”, concludono gli esperti. “In questo ultimo ambito il Cnr sarà il referente per le attività volte allo sviluppo di soluzioni tecnologiche per la tutela e il monitoraggio ambientale, con l’obiettivo di sviluppare sistemi di monitoraggio e di prevenzione di rischi naturali e antropici per gli ecosistemi marini e costieri, utilizzando la robotica e l’Intelligenza artificiale. Grazie al know-how dei ricercatori e alla sinergia con piccole e medie imprese presenti sul territorio, il progetto Raise favorirà il trasferimento tecnologico, valorizzando i risultati della ricerca scientifica in brevetti e business innovativi”. [Almanacco della Scienza N.10, 2022]

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Tiziano Thomas Dossena, Direttore Editoriale della rivista.

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