La prossima settimana, dal 16 al 19 giugno, si svolgerà a La Spezia la Festa della Marineria, la principale manifestazione italiana dedicata al mare e alla cultura marinara che propone un articolato programma di incontri e di eventi con le eccellenze della tradizione marinara, della vela, dello sport, della ricerca marina, delle costruzioni e con i Centri di Ricerca come l’INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia), il CSSN (Centro di Supporto e Sperimentazione Navale), il CNR,l’ ENEA che daranno la possibilità di conoscere come funziona la ricerca scientifica in mare: sarà infatti possibile ammirare alcune delle navi che i Centri di Ricerca utilizzano per le loro campagne di studi, come il Big One dell’INGV. Di questo abbiamo parlato con Cosmo Carmisciano, Primo Tecnologo dell’l’INGV e responsabile dell’Unità “Geofisica e Tecnologie Marine” della sede di Portovenere.
Quali sono le principali attività dell’Unità Geofisica e Tecnologie Marine?
Gli studi dell’Unità dell’INGV si rivolgono principalmente ai così detti campi di potenziale, sia magnetico che gravimetrico. In particolare, le anomalie del campo magnetico terrestre e di quello gravitazionale, possono essere applicate a diversi contesti dello studio della Terra; a solo titolo di esempio possiamo citare: l’esplorazione petrolifera e mineraria, l’archeologia marina condotta con metodi geofisici, la salvaguardia dell’ambiente sottomarino, la security portuale e, soprattutto, il monitoraggio di aree attive sotto il profilo sismico e vulcanico. Infatti, la caratterizzazione dei segnali gravimetrici, magnetici ed elettromagnetici, può essere un utile strumento sia per migliorare il monitoraggio dei vulcani attivi e delle aree sismogenetiche che per approfondire la comprensione dei meccanismi che li producono. Recentemente, le aree da noi più studiate sono state: il Golfo di Napoli, i vulcani sottomarini del Mar Tirreno (ricordiamo qui il Marsili, il Vavilov, il Palinuro …), le Isole Eolie e l’area etnea.
Per meglio comprendere la natura dei nostri studi, possiamo citare quello relativo al vulcano sottomarino Marsili (v. scheda a fianco) che ha avuto recentemente una notevole attenzione da parte dei media e dell’opinione pubblica.
Per le vostre ricerche è necessaria una particolare strumentazione?
Recentemente l’Unità INGV di Portovenere sta incrementando in modo significativo le dotazioni strumentali gravimetriche e magnetometriche utilizzabili in ambito marino.
In particolare, per la magnetometria marina, ci siamo dotati dapprima di un magnetometro a effetto Overhauser, il SeaSpy della Marine Magnetics. Si tratta di uno strumento molto sensibile, leggero e maneggevole che può essere ‘filato’ a poppa anche di una piccola imbarcazione. Consente di effettuare survey di superficie oppure, opportunamente collegato ad un side scan sonar, può essere fatto navigare in prossimità del fondo marino, raffinando così la misura, avvicinandosi notevolmente alla possibile sorgente di anomalia magnetica. Il suo impiego principale è finalizzato a rilievi a carattere geologico strutturale e quindi per survey piuttosto estesi.
Ad esempio?
Nel 2007 è stato avviato il Programma PROBA, per la caratterizzazione e la bonifica da ordigni bellici ai fini del risanamento ambientale del Basso Adriatico. L’obiettivo è la bonifica dei residuati bellici presenti sui fondali marini delle aree portuali e costiere dell’Adriatico pugliese. I partner del progetto sono: l’ISPRA (ex ICRAM), che ha il ruolo di referente delle attività tecnico-scientifiche, il NURC, ovvero il NATO Undersea Research Centre che ha messo a punto negli ultimi anni l’impiego allo scopo di un Autonomous Underwater Vehicle (AUV) e ha notevoli competenze in acustica sottomarina, l’INGV e l’Istituto Idrografico della Marina (IIM) che hanno expertise nel settore delle indagini geomorfologiche (batimetriche e di prospezione magnetica) in aree caratterizzate da elevato noise magnetico antropico.
I nostri ricercatori sono stati impegnati nell’attività di campagna fin dal 2008. È stata questa l’occasione per un ulteriore investimento tecnologico ad opera dell’INGV: il magneto-gradiometro SeaQuest. Infatti, grazie a questa nuova dotazione strumentale, e, attraverso l’integrazione delle metodiche utilizzate (magnetiche, acustiche, batimetriche di dettaglio, ecc.) sono stati individuati ben 513 residuati bellici nel Porto di Molfetta e 172 nella zona di Torre Gavetone. Contestualmente, è stata programmata da INGV l’acquisizione dell’imbarcazione BIG ONE per compendiare questa tipologia di rilievi.
Come funziona il SeaQuest?
Il SeaQuest è un magneto-gradiometro dotato di tre sensori che lavorano spazialmente in maniera differenziale lungo i tre assi e questo consente di ottenere una notevole precisione nei rilievi anche in un ambienti caratterizzati da elevato noise magnetico, quale appunto quello dei porti. Inoltre, un’antenna GPS montata sulla struttura dello strumento, consente di georeferenziare, con maggiore precisione, il punto di misura. Anche questo strumento si basa sul principio della precessione elettronica.
E per quanto concerne la gravimetria?
La nostra sede di Portovenere ha di recente revisionato e aggiornato, anche grazie alla collaborazione con Tecnomare (società del gruppo Eni), un gravimetro della LaCoste & Romberg per misure puntuali sul fondo sottomarino in dotazione ai colleghi INGV dell’Osservatorio Vesuviano. Grazie a questa disponibilità, siamo ora in grado di coprire, anche se parzialmente, un gap tecnologico di cui la ricerca scientifica italiana soffre, quella della prospezione gravimetrica in mare. L’insieme di queste dotazioni consentono all’INGV e all’Unità in particolare, di collocarsi fra i centri con la più completa ed efficiente strumentazione in Europa. Molto però resta da fare in termini di dotazioni gravimetriche. A questo proposito sono stati presentati progetti ritenuti molto interessanti nell’ambito del DLTM (Distretto Ligure per le Tecnologie Marine, con sede alla Spezia) che potrebbero far nascere, anche in questo settore, un interessante sviluppo del made in Italy. Infatti, l’Unità ha collaborazioni in atto con INAF, CNR ed INRIM proprio per sviluppare questo settore della ricerca tecnologica applicata.
Perché si è pensato di realizzare un’imbarcazione come BIG ONE?
In questi ultimi anni, l’attività dell’Unità ‘Geofisica e Tecnologie Marine’ si è caratterizzata sempre più per la capacità di effettuare prospezioni geofisiche in aree off-shore e costiere. L’imbarcazione BIG ONE consente l’autonomia operativa per poter svolgere, entro le 12 miglia, l’attività di prospezione geofisica costiera, delegando la parte off-shore alle partnership attivate con altri Enti pubblici e privati dotati di idonei mezzi navali. L’Unità di Portovenere vuole rispondere così efficacemente alle aspettative della ricerca e del mercato in merito a questo settore proponendo una imbarcazione adibibile all’esecuzione delle attività già illustrate in precedenza e a nuove, ulteriori opportunità che tale mezzo potrebbe consentire. Vi sono infatti già proposte di utilizzo del mezzo in partnership con altri soggetti pubblici/privati per l’esecuzione di survey congiunti in diversi ambiti della ricerca marina. Inoltre, l’apertura di un filone legato all’oceanografia fisica fra le linee di attività dell’Unità con interventi nelle aree marine di Portofino, Cinque Terre e Portovenere, potrebbe essere ulteriormente sviluppata con l’ausilio dell’imbarcazione in quanto ci consentirebbe di incrementare i campionamenti ad oggi effettuati solo con mezzi di opportunità.
Quali sono le sue caratteristiche principali e originali?
L’imbarcazione si basa su un prodotto della linea commerciale della Saver, la Cabin fisher, opportunamente modificata dalla Motorvela della Spezia sulla base di un nostro specifico progetto. È stata scelta una linea funzionale al tipo di attività che sia in grado di fondere le esigenze di confort degli operatori con quelli della funzionalità per le particolari applicazioni. Più in dettaglio, si è pensato ad un’ imbarcazione ‘carrellabile’ ovvero dotata di un opportuno carrello lungo circa dieci metri in quanto l’area di intervento è distribuita lungo tutto l’areale costiero e insulare italiano e solo attraverso il veloce trasporto su gomma può essere garantito un breve tempo di approntamento di tutto il sistema. Il battello prevede una doppia motorizzazione per garantire un ottimo livello di sicurezza durante l’attività e un doppio regime di velocità: veloce trasferimento da e verso la zona operativa e una lenta esecuzione del rilievo. Si è resa necessaria una ricca dotazione degli apparati di navigazione per garantire un preciso sistema di posizionamento ed una efficace programmazione del survey: un sistema GPS differenziale che consente di ottenere precisioni di qualche metro su scala globale e un sistema di navigazione basato sul software QINSy, in grado di programmare la rotta del pilota e garantire l’acquisizione contemporanea dei dati di misura, di posizionamento dell’imbarcazione e di profondità del fondo marino. Una piccola roll-bar con relativa ‘pastecca’ è posta a poppa, fuori tutto, per garantire la filatura dei magnetometri e altra strumentazione senza interferire con le eliche del motore. Un gruppo autonomo da 10 KW garantisce l’alimentazione costante di tutti i sistemi di bordo, sia di acquisizione che di servizio. L’acquisizione dei dati viene garantita da una coppia di computer di tipo industriale, appositamente progettati per resistere agli ambienti ostili quali quello marino. Tutti i sistemi, compresi lo scandaglio, il DGPS, gli strumenti, ecc., sono interfacciati ai computer di bordo attraverso i protocolli NMEA.
Quali importanti campagne ha in programma?
BIG ONE, il cui nome è stato scelto perché evoca la sismologia e quindi una delle principali aree di studio che caratterizza l’INGV ma che è anche acronimo di “Barca per Indagini Geofisiche”, è appena stata completata e verrà quindi presentata per la prima volta proprio alla prossima Festa della Marineria. Finora la nostra Unità ha fatto ricorso a piccole imbarcazioni o navi di opportunità noleggiate o messe a disposizione nell’ambito di accordi nazionali o internazionali, sia che le nostre indagini riguardassero siti off-shore che costieri. La programmazione per l’utilizzo di BIG ONE è molto ampia; contiamo di impiegarla in prospezioni geofisiche applicate a diversi contesti della ricerca ambientale con studi applicati alle bonifiche (ad esempio ordigni, mine, manufatti ferromagnetici, ecc.), alla caratterizzazione di siti per fini ambientali e archeologici e alla protezione dei porti tramite prospezioni gradiometriche marine di dettaglio. In questo settore esiste già una fattiva collaborazione sia con il Centro NURC, sia con la Marina Militare Italiana. Inoltre, lo studio dell’idrologia e della dinamica delle masse d’acqua con particolare attenzione all’ambito costiero e alle Aree Marine Protette potrà essere ulteriormente affinato grazie all’imbarcazione. Questa ricerca si svolge già fin d’ora in partnership con l’Università di Genova e il CNR (ad es. nel Parco di Portofino, a Bonassola, a Portovenere e nel Parco delle Cinque Terre).
(a cura di Mario Gargantini)
