Il Mar Mediterraneo si presenta non solo come un crocevia di culture e storie, ma anche come un laboratorio vivente per la ricerca scientifica e la protezione dell’ambiente. In questo contesto, ha preso forma il progetto VONGOLA (Visual and nOise-eNhanced AI Analysis for Marine Biodiversity MonitorinG, Observation and LeArning), una rete innovativa di monitoraggio acustico della fauna ittica che si estende lungo la dorsale jonica. Frutto della collaborazione tra il Centro Studi e Ricerche per la Fauna Selvatica e Marino (CSFNSM), le Università di Catania e Mediterranea di Reggio Calabria, e l’azienda Nadir Byte, questo sistema mira a “ascoltare” il mare, trasformando i segnali in dati cruciali per la tutela della biodiversità.
La tecnologia all’avanguardia di VONGOLA
Il progetto VONGOLA si distingue per l’uso di una rete di sensori avanzati, capaci di captare suoni di diversa natura, dal crepitio dei gamberetti fino al rumore delle grandi navi, rilevabili a chilometri di distanza. Questo approccio duplice consente di monitorare non solo la fauna marina, ma anche di valutare l’impatto delle attività umane sull’ecosistema marino, un tema di crescente importanza in un’epoca di intensificazione dell’antropizzazione.
Alessia Tricomi, direttore del CSFNSM e coordinatrice del progetto, sottolinea l’importanza di VONGOLA come un esperimento avanguardistico che sfrutta tecnologie moderne per registrare e interpretare i segnali biologici e antropici dei fondali marini. L’obiettivo è chiaro: comprendere come le azioni umane influenzino gli ecosistemi marini e trasformare queste informazioni in conoscenza utile per la conservazione della biodiversità.
I dettagli operativi del progetto
La rete VONGOLA si articola in tre siti pilota:
- Porto di Catania
- Stretto di Messina
- Area Marina Protetta del Plemmirio
Questa infrastruttura, che si sviluppa per circa 40 chilometri di cavi e raggiunge profondità di 2.100 metri, rappresenta una delle prime installazioni di questo tipo in Europa. L’idrofono cablato nello Stretto di Messina è il primo nel suo genere, segnando un progresso significativo nel monitoraggio acustico sottomarino nel Mediterraneo.
Il sistema di monitoraggio utilizza un prototipo di riflettometro ottico, noto come Distributed Acoustic Sensor (DAS), installato sul cavo elettroottico dell’INFN al porto di Catania. Grazie alla tecnologia laser, il DAS è in grado di “spezza” la fibra in migliaia di punti di ascolto virtuali, creando una rete di microfoni sottomarini che registra continuamente i suoni del mare. Questo permette di distinguere le sorgenti sonore, come il passaggio delle navi o le vocalizzazioni dei cetacei, restituendo mappe spaziotemporali dell’ambiente acustico sottomarino.
In parallelo, i modelli di visione artificiale consentono di contare e identificare la fauna marina attraverso i video subacquei. L’integrazione dei dati audio e video permette di correlare le presenze e i comportamenti degli organismi marini con le emissioni acustiche, creando dataset dettagliati e dashboard consultabili utili per il monitoraggio di trend e anomalie.
Un approccio multidisciplinare per la biodiversità
Il progetto VONGOLA è il risultato di una sinergia tra oltre 30 ricercatori e tecnici, tra cui fisici, ingegneri e biologi marini. Questa collaborazione multidisciplinare è fondamentale per affrontare le complesse sfide legate alla conservazione della biodiversità. Giorgio Riccobene, ricercatore INFN e associato del CSFNSM, afferma che, nonostante le dimensioni contenute del progetto, i risultati ottenuti in un anno sono straordinari. La capacità di analizzare i dati in tempo reale con metodi analitici e tecniche di intelligenza artificiale permette di sviluppare algoritmi in grado di disambiguare i suoni provenienti da fonti diverse, fornendo indicazioni immediate su ciò che accade sotto la superficie del mare.
La sperimentazione di VONGOLA si svolge lungo la dorsale jonica, in un’area caratterizzata da una grande varietà di condizioni ambientali. Questa scelta strategica consente di osservare fenomeni marini che avvengono in mare aperto, in aree con forti correnti e in tratti costieri protetti. La diversità dei siti di monitoraggio consente di generare dati confrontabili, utili per la validazione incrociata dei modelli e per la definizione di strategie di conservazione più efficaci.
A Catania, il DAS del CSFNSM rappresenta un presidio per il monitoraggio acustico profondo. Nello Stretto di Messina, l’Osservatorio NOEL gestisce la prima stazione multiparametrica della zona. Infine, nell’Area Marina Protetta del Plemmirio, una stazione autonoma a bassa profondità, dotata di telecamera e sensore acustico, funge da sito pilota per future installazioni in aree marine protette.
Grazie a progetti innovativi come VONGOLA, il Mar Mediterraneo si conferma come un terreno fertile per la ricerca scientifica e l’implementazione di tecnologie avanzate, contribuendo in modo significativo alla tutela della biodiversità e alla conservazione degli ecosistemi marini nel lungo termine.
