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174 di dati (immagini e campagne in situ) ha permesso inoltre di validare i prodotti per i laghi subalpini.
Gli algoritmi implementati sono risultati efficaci per i tre laghi più eutrofici, caratterizzati da elevate quantità di cianobatteri. In questi ambienti è stato possibile discriminare le fioriture dei cianobatteri sia utilizzando come parametro la concentrazione di Chl-a sia i pigmenti secondari specifici come ficocianina e ficoeritrina (nel caso di elevate concentrazioni di cianobatteri nelle acque). La mappatura in funzione dei pigmenti secondari non richiede approcci di tipo diverso rispetto alla mappatura della clorofilla, ma necessita d’immagini accurate a livello radiometrico.
I risultati ottenuti hanno permesso di confermare l’estrema variabilità delle caratteristiche dei cianobatteri, sia in funzione della tipologia di pigmenti presenti che li compongono, sia per la capacità di utilizzo della luce, la capacità di sfruttare le condizioni meteoclimatiche e i nutrienti presenti nei differenti casi di studio.
Per i laghi subalpini, invece, l’implementazione di un’adeguata modellistica bio-ottica è risultata fondamentale per studiare la presenza di cianobatteri i cui segnali sono molto mascherati a causa della profondità in cui si trovano nella colonna d’acqua. In caso di fioriture superficiali, gli algoritmi implementati e le conoscenze acquisite potranno in futuro permettere la mappatura di questi fenomeni anche nei laghi subalpini molto profondi e in condizioni oligo-mesotrofiche.
L’analisi della dinamica delle fioriture dei cianobatteri descritta dai prodotti derivati dai dati telerilevati in funzione delle misure limnologiche e biogeochimiche e dei fattori meteo-climatici ha evidenziato come le fioriture siano fortemente condizionate dalle condizioni d’irradianza, dalle temperature e dalle condizioni di vento. Questi fattori diventano
175 fondamentali nel determinare la possibilità di formazione di spessi strati superficiali.
L’analisi dei sedimenti ha confermato che, negli ambienti in cui si vengono ad avere intensi bloom, le loro caratteristiche condizionano fortemente l’instaurarsi di quei fenomeni che a loro volta, in un processo di feed-back negativo per lo stato di qualità degli ambienti acquatici, determinano fenomeni d’anossia.
La possibilità di avere molti dati a disposizione, a livello temporale e spaziale, diviene elemento indispensabile e necessario per la comprensione delle dinamiche di comparsa, crescita e scomparsa delle fioriture. In quest’ambito, il lavoro approfondito sulla Laguna dei Curi è uno dei pochi studi che evidenzia tali meccanismi mediante approcci multi-temporali e integrati tra telerilevamento, analisi di campo della porzione pelagica e analisi di processi sedimentari.
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Lista degli Acronimi
6S: Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum
AERONET: AErosol RObotic NETwork AOP: Proprietà Ottiche Apparenti AOT: Aereosol Optical Thikness APEX: Airborne Prism EXperiment
ARPA: Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale ATCOR: ATmospheric CORrection
AVHRR: Advanced Very High Resolution Radiometer BOD5: Domanda biologica di ossigeno in 5 giorni
BOMBER: Bio-Optical Model Based tool for Estimating water quality and bottom properties from Remote sensing images C2R: Case2Regional
CC: Clouds coverage
CDOM: Colored Dissolved Organic Matter Chl-a: Clorofilla-a
CHRIS: Compact High Resolution Imaging Spectrograph sensor CPC: CianoFicocianina
CRM: Coefficiente di Massa CZCS: Coastal Zone Colour Scanner dev.Std: Standard Deviation
DIN: Dissolved Inorganic Nitrogen
DN: Digital Number
EM. Emergent Macrophyte
EF: EFficiency modelling ESA: European Space Agency
FHABs: Freshwater Harmful Algal Blooms FL: Floating Leaved macrophyte FR: Full Resolution
FUB: Freie Universitaet Berlin FWHM: Full Width at Half Maximum
H: Hurst index
HH: Hand-Held
177 HPLC: High-Performance Liquid Chromatography
ICOL: Improved Contrast between Land and Ocean
IF: Input Flow
IFOV: Instantaneous Field Of View IOP: Proprietà Ottiche Inerenti
LL: Lake level
LST: Land Surface Temperature LUT: Look Up Table LUT MAE: Mean Absolute Error
MERIS: Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
MIVIS: Multispectral Infrared and Visible Imaging Spectrometer MODIS: Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
MRI: Multiplexer Radiometer Irradiometer NAP: Non Algal Particle
NASA: National Aeronautics and Space Administration NIR: Near Infrared
OCSE: Organizzazione per la Cooperazione Economica e lo Sviluppo
OF: Output Flow
PC: Ficocianina
PCA: Analisi delle Componenti Principali PE: Ficoeritrina
PE: Precipitazioni
R (0-): Subsurface Radiance Reflectance RDA: Analisi Della Ridondanza ROI: Region Of Interest
rRMSE: relative Root Mean Square Error Rrs: Remote sensing reflectance RTC: Codici di Trasferimento Radiativo SAR: Synthetic Aperture Radar
SM: Submerged Macrophyte
SRP: Fosforo Reattivo Solubile TE: Temperatura dell’aria
TM: Thematic Mapper
178 TP: Total Particle
TSM: Total Suspended Matter WFD: Water Framework Directive
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Ringraziamenti
Un grande grazie a Claudia e Marco che con la loro fiducia mi hanno reso completamente autonomo, le loro competenze mi hanno permesso di avere le basi per essere adeguato alle responsabilità scientifiche e amministrative avute in questi anni e la loro amicizia (preziosissima) mi ha aiutato a rendere qualsiasi difficoltà superabile.
Grazie a tutti i colleghi dell’IREA (Mauro, Alessandro, Giacomo, Monica, Mirco, Gabriele, Simone e gli altri tra cui Paolo anche se adesso è lontano) che hanno collaborato con me ed in particolare alla “mia segreteria” Erica, un aiuto fondamentale negli ultimi due anni e spero anche nei prossimi e a Sandro che da buon direttore mi ha lanciato pillole di saggezza.
Grazie a tutti i colleghi dei differenti Istituti che hanno condiviso con me le attività di ricerca, in particolare grazie a Giuseppe per la sua disponibilità, competenza e bontà, a Federica con cui una chiacchiera scientifica (e non) è sempre un piacere fare, a Rossano una spalla fondamentale per concretizzare qualsiasi idea scientifica (e non), a Patrizia una perfetta compagna di ricerca (e di viaggio). Grazie Micol, Sergio e Robi (…madoska), G.Luca, Angiolo, Daniele e Danielino, Elisa, Alex, Monica.
Forse dovrei scriverlo in inglese, ma loro lo sanno che non mi piace, un grande grazie a Diana, Minda, Daniel, Susanne, Niklas.
Grazie Eugenio per avermi dato la carica iniziale, dopo dieci anni sono ancora qui e vorrei tanto continuare a restarci.
Grazie a tutti gli amici e infine, un grandissimo grazie alla mia “grande”
fantastica e meravogliosa famiglia.
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