Sistemi di sensori in-situ accessibili sul web di prossima generazione per il monitoraggio dei cambiamenti dell’oceano
I processi dell’oceano sono biologici, geologici o chimici in natura e possono avvenire in meno di un secondo o nel corso di secoli, su una scala che va da pochi micron a molti chilometri. Un campionamento efficace dell’oceano, che copra oltre il 70 % del nostro pianeta, è quindi un compito non facile e costoso in termini di tempo e risorse. La maggior parte delle tecniche di campionamento si basa su costose analisi di laboratorio e lavoro sul campo con dati raccolti in tempi e su zone limitate, il che risulta in una scarsa risoluzione del campionamento. Il progetto NeXOS, finanziato dall’UE, ha risposto a questa sfida sviluppando otto nuovi sistemi di sensori a basso costo, compatti e multifunzionali da impiegare su diverse piattaforme, come galleggianti, alianti, sistemi di osservazione ormeggiati e navi, come per esempio traghetti. I sensori si basano su tecnologie ottiche o acustiche e si rivolgono a descrittori identificati dalla direttiva quadro sulla strategia per l’ambiente marino per il buono stato ecologico (BSE). Il coordinatore del progetto, il dott. Eric Delory, dice: “Permetteranno agli scienziati di misurare più variabili rilevanti per il cambiamento climatico, in particolare quelle relative all’acidificazione dell’oceano e al ciclo del carbonio, e aiuteranno la ricerca sugli ecosistemi e lo studio della biodiversità dal fitoplancton alle balene.” Due dei nuovi sensori hanno contribuito specificamente alla politica comune della pesca, con variabili rilevanti per un approccio ecosistemico alla pesca. Migliore affidabilità e tracciabilità dei dati Il team ha sviluppato servizi a valle per il Sistema globale per l’osservazione dell’oceano e la Politica comune della pesca. Le nuove capacità di interfaccia dei sensori NeXOS sono volte a permettere una raccolta dei dati in tempo reale senza bisogno che uno specialista si rechi sul posto per installare i sensori o fare misurazioni. “Descrizioni standard di metadati permettono di tracciare e fornire facilmente tutti i dati raccolti dai sensori NeXOS a data broker globali,” spiega il dott. Delory. I partner del progetto hanno sviluppato anche un sistema antincrostazione intelligente a basso consumo di energia basato sull’elettroclorazione per incrementare la qualità dell’acqua e l’affidabilità del sensore per un uso a lungo termine. Il sistema ha ridotto i costi di manutenzione e ha migliorato la qualità dei dati raccolti limitando l’interferenza relativa alle bioincrostazioni e ha evitato la superflua introduzione di sostanze chimiche potenzialmente dannose di agenti antincrostanti nell’ambiente marino. Migliori previsioni della salute dell’oceano A causa dell’aumento delle attività umane, il rumore aggiunto all’ambiente marino sta diventando una fonte di preoccupazione e l’acustica passiva può contribuire a determinare e in definitiva ridurre l’impatto. “NeXOS ha sviluppato nuovi sensori di acustica passiva in forma di idrofoni intelligenti per la misurazione di fonti umane e biologiche e del rumore subacqueo in generale e ne ha dimostrato il funzionamento su alianti, galleggianti Argo e piattaforme di osservazione fisse,” afferma il dott, Delory. Le tecniche che usano proprietà ottiche inerenti come la fluorescenza e l’assorbimento possono essere usate per il monitoraggio a lungo termine poiché queste proprietà sono indipendenti dalle condizioni di luce dell’ambiente. Possono fornire informazioni su molti componenti dell’ambiente marino, che comprendono contaminanti e costituenti dissolti e di particolato del ciclo del carbonio biologico. “NeXOS ha promosso l’innovazione per mezzo dello sviluppo di nuovi sensori ottici multifunzionali a basso consumo di energia, basati sulla fluorescenza, l’assorbimento e le tecniche di spettrofotometria e le ha dimostrate su alianti di profondità,” commenta il dott. Delory. “L’uso dei sensori NeXOS su traghetti e reti da pesca e su economiche piattaforme autonome incrementerà la nostra capacità di raccogliere campioni nell’oceano, riducendo così le incertezze nelle previsioni dei parametri o degli indicatori della salute dell’oceano,” conclude.
Parole chiave
NeXOS, oceano, sensore, campionamento, direttiva quadro sulla strategia per l’ambiente marino
