Inquinamento marino: Il ministro Galletti scopre finalmente i satelliti per il monitoraggio

ers-1__1Monitoraggio satellitare per l’inquinamento marino, una storia ultradecennale di ingegneria spaziale, finalmente scoperta dal Ministro dell’Ambiente Galletti, sensibilizzato probabilmente anche dalla vicenda della Costa Concordia, ed ai rischi connessi con la sua rimozione dal Giglio per il trasporto, dopo cinque giorni di navigazione, al porto di Genova per lo smaltimento (vedi post ”Demolizione Concordia: grande opportunità di riscatto per l’Italia e per la rinascita di un’industria migliore“). Una ipotesi allo studio, davvero interessante, che aspetta da molti anni di essere attuata, viste le tecnologie satellitari disponibili sul tema superfici marine, fondamentale nella individuazione dei responsabili dell’inquinamento marino ed il contenimento dei danni perpetrati da persone senza scrupoli agli straordinari e sensibili ecosistemi costieri italiani. Una soluzione nasce fondamentale che nasce dalla specifica esigenza di dare vita più difficile a chi ha inquinato impunemente i nostri mari fino ad oggi, delinquenti che troppo spesso restano impuniti a causa della difficoltà di monitorare le migliaia di chilometri di coste italiane. Sono passati appena pochi giorni dall’ultimo disastro ambientale, ancora impunito avvenuto a Baja Sardinia in Costa Smeralda, dove la Capitaneria di Porto ha individuato tempestivamente una chiazza di gasolio di oltre 600 metri in mare aperto, riuscendo a scongiurare che giungesse a riva, contaminando il litorale e mettendo in fuga i tanti turisti che già affollano le località costiere sarde. Un incidente causato probabilmente da una imbarcazione che si sarebbe poi allontanata senza segnalare l’accaduto. Sembra però che, con l’ausilio dei satelliti spia, sarebbe già stato individuato eministro-galletti condannato al risarcimento, il colpevole del reato, come annunciato dallo stesso Ministro dell’Ambiente Gian Luca Galletti (foto a sinistra). Un episodio che ha incoraggiato il Ministero a rendere strutturale l’utilizzo di tali strumenti di monitoraggio. Galletti, ricordando che il mar Mediterraneo è un paradiso di biodiversità dal valore inestimabile, ha evidenziato le maggiori esposizioni, rispetto al rischio di disastri petroliferi, indicando anche i dati allarmanti sulla navigazione nel Mediterraneo, dove transita oltre il 25% degli idrocarburi mondiali, con le nostre acque solcate ogni giorno da 200 petroliere. Incidenti e sversamenti volontari provocano la fuoriuscita di migliaia di tonnellate di sostanze inquinanti che rendono assolutamente impensabile, secondo Galletti, che chi si macchi di reati ambientali simili resti impunito. In questo senso, con il DL 91/2014, ora all’esame del Parlamento, il ministro vorrebbe estendere la responsabilità degli incidenti anche ai proprietari del carico che scelgono navi carrette inadeguate al trasporto di idrocarburi. Per questo il ministero è al lavoro per individuare ulteriori misure capaci di rafforzare il principio “chi inquina paga” contro gli atti di pirateria ambientale. A seguire la foto elaborata dal Lamma Regione Toscana, su immagini da satellite ERS1.

sversamento_golfo_ligure

Una piattaforma tecnologica che viene da lontano, quella dei sensori SAR, acronimo di “Synthetic Aperture Radar”, dal momento che fu sviluppata a partire dal 1951 da parte di Carl Wiley, della GoodYear Aircraft Corporation, che notò di poter conseguire una elevata risoluzione angolare analizzando opportunamente lo spettro del segnale in ricezione, da parte di un sistema radar di tipo opportuno. Osservazioni, quelle del ricercatore americano, che furono riprese ed approfondite dall’Università del Michigan che mise a punto un primo dispositivo di rilevamento aviotrasportato per l’esercito americano denominato AN/UPD1. E’ stato poi a partire dagli anni ‘90 che le principali hanno incluso nei loro programmi lanci di piattaforme con sensori SAR come i satelliti europei ERS1 e ERS2 di ESA (Agenzia Spaziale Europea), lo JERS della NASDA e canadese RADARSAT. I satelliti ERS-1 ed ERS-2 di ESA, sono stati lanciati rispettivamente nel 1991 e nel 1995 ed equipaggiati entrambi con un sistema attivo a microonde in grado di acquisire dati anche attraverso spesse coltri di nubi e durante la notte. Uno degli strumenti, lo scatterometro, misura la direzione e la velocità del vento sugli oceani; mentre un sensore altimetrico, è in grado di misurare l’altezza delle onde. Ma come dicevo la parte sensoristica più caratterizzante dei due satelliti è proprio il radar ad apertura sintetica (SAR), in grado di produrre immagini della superficie terrestre utilizzabili per applicazioni cartografiche. Per un sensore SAR, una superficie del mare con onde medie o alte causate dal vento, è un esempio di superficie irregolare. Un mare calmo o con moto ondoso molto ridotto costituisce invece un esempio di superficie piatta. Relativamente alle terre emerse invece, il SAR interpreta una foresta come una superficie irregolare con colorazione brillante, mentre una distesa erbosa o una strada di lunga percorrenza viene rilevata in colore molto scuro, dal momento che il radar rappresenta una superficie relativamente uniforme. Sul satellite ERS2 è stato anche installato uno scanner passivo ATSR (Along-Track Scanning Radiometer), tradizionale con 7 canali negli intervalli del visibile, dell’infrarosso vicino e dell’infrarosso termico. Il canale dell’infrarosso termico è utile soprattutto per il rilievo cartografico della temperatura della superficie del mare. I canali nel visibile e nell’infrarosso vicino si possono usare per rilievi cartografici globali della vegetazione, con una risoluzione spaziale di 1km. Il satellite ERS2 è equipaggiato inoltre per la realizzazione di rilievi cartografici globali dello strato d’ozono, con i dati di ERS2 che possono svolgere un ruolo cruciale nella comprensione scientifica delle variazioni dello strato d’ozono e nella valutazione del ruolo giocato dall’inquinamento provocato dall’uomo. Ho avuto il piacere di vedere le prima applicazioni delle elaborazioni delle immagini dei satelliti SAR, quando, oramai oltre 20 anni fa ho avuto il piacere di lavorare con un team di ricercatori del Lamma, laboratorio regionale della Toscana, che già da allora effettuava monitoraggio delle acque dell’arcipelago toscano. Un mare il Mediterraneo Un mare davvero tormentato dalle petroliere il Mediterraneo, anche per i tanti paesi produttori che, più o meno direttamente vi si affacciano, con il transito di almeno il 20% del petrolio totale trasportato nel mondo. Moltissimo gli episodi di sversamento deliberato da parte delle petroliere, per lavaggio delle cisterne. Una grande minaccia quella determinata dagli idrocarburi nei bacini marini europei, motivo di preoccupazione per le agenzie di tutela dell’ambiente, sia a scala nazionale sia locale. A seguire una immagine dello sversamento seguito dell’incidente avvenuto nella piattaforma della BP “Deepwater Horizon” nel Golfo del Messico, iniziato il 20 aprile 2010 ed è terminato 106 giorni più tardi, il 4 agosto 2010, che ha visto milioni di barili di petrolio sulle acque prospicienti le coste di Louisiana, Mississippi, Alabama e Florida.

satellite-envisat_Golfo_messicoGrandi potenzialità, quelle dei radar a microonde nella loro capacità di individuare il petrolio sulla superficie del mare, derivante dallo smorzamento delle onde capillari della superficie marina dovuto all’azione degli idrocarburi. Un fenomeno, che determina un ridotto segnale di backscattering proveniente da un’area contaminata, rendendo così lo sversamento visibile nell’immagine radar. Le prestazioni dei radar a microonde in questo tipo di applicazioni non è influenzata dalle condizioni meteo come nebbia, copertura nuvolosa, o di illuminazione solare ma richiede invece la presenza di vento di forza sufficiente a generare le onde capillari. Un vincolo per niente restrittivo, dal momento che le anemologiche mediterranee “normali” presentano un regime di vento compreso tra 2 e 12 m/s, più che sufficiente per le bande radar X e C sensibili alla evidenziazione del fenomeno.

I sensori SAR, montati su satellite, sono radar a microonde ad apertura “sintetica”, in grado di superare il problema della risoluzione utilizzando l’analisi di fase e l’effetto Doppler del segnale di ritorno. Un team di eccellenza quello del gruppo di Osservazione dello Spazio del LaMMA (link sito) che ha sviluppato una procedura nell’ambito di diversi progetti di ricerca internazionali, per l’individuazione degli oil-spill mediante le immagini satellitari SAR. In questo ambito il team toscano ha inoltre sviluppato un apposito algoritmo per l’individuazione delle navi che possono aver sversato in mare materiali inquinanti. Una attività che ha determinato la creazione di una sede staccata a Livorno, dove è presente una stazione di elaborazione pre-operativa delle immagini SAR per l’individuazione degli oil-spill e dove vengono costantemente aggiornate anche le statistiche relative agli idrocarburi in mare nell’area Toscana. Nel 2010 il Consorzio LaMMA insieme alla Regione Toscana fanno parte di EMSA (European Maritime Safety Agency) (link sito) la possibilità di accedere al sistema Europeo CleanSeaNet (link sito) all’interno del progetto interregionale MOMAR (Sistema integrato per il MOnitoraggio e il controllo dell’ambiente MARino – link sito), dove sono monitorate tre regioni italiane come Liguria, Sardegna e Toscana e la Corsica.

Un video che celebra i 20 anni di attività del programma europeo ERS dei satelliti ERS1 ed ERS2

Ed un altro video divulgativo che ci introduce al sistema europeo CleanSeaNet

Sauro Secci

 

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