Ricerche rilevanti negli ultimi anni

In campo oceanografico le ricerche recenti che hanno contribuito al raggiungimento degli obiettivi strategici di OGS rappresentano di norma la prosecuzione di attività dove la visibilità e la credibilità dell’Ente si era già consolidata nel passato. Queste ricerche si possono raggruppare nei seguenti filoni.

Ambiente e clima

Recentemente OGS ha condotto numerose attività di ricerca all’interno di progetti nazionali e internazionali continuando l’osservazione prolungata dei sistemi marini con tecniche di avanguardia.

I risultati ottenuti hanno consentito di approfondire la comprensione delle dinamiche che regolano la circolazione termoalina ionico-adriatica e di valutare l’influenza delle variazioni pluriennali e decennali della circolazione sui processi biologici e biogeochimici.

È stato dimostrato che le variazioni di circolazione dello Ionio indotte dal BiOS hanno un forte impatto sulla dinamica del fitoplancton e in particolare sulla sua fenologia.

L’uso a fini scientifici della rete MedARGO (la componente mediterranea di EURO-ARGO) ha permesso di valutare tendenze e incertezze nei trend climatici in Mediterraneo sia per quel che riguarda la massa d’acqua che per i contenuti di calore e di sale.

Si sono inoltre sviluppate attività osservative in progetti infrastrutturali quali la Rete europea

di osservatori fissi in mare aperto (FIXO3), la rete di infrastrutture dedicate all’osservazione continuativa dei mari italiani (Progetto Bandiera RITMARE) e la Convezione con la Protezione Civile FVG per il monitoraggio ambientale marino.

OGS gestisce infatti un osservatorio profondo in Adriatico Meridionale (SAILOR/E2M3A) e un sistema osservativo integrato nel Golfo di Trieste che utilizza boe meteo-oceanografiche, in collaborazione con la Protezione Civile della Regione Friuli Venezia Giulia, radar costieri in banda HF (EUROGOOS), stazioni costiere di campionamento inserite nella rete LTER (Long Term Ecological Research) e parte dell’infrastruttura ICOS e del Global Ocean Acidification Observing Network (GOA-ON). L’elevata quantità di osservazioni raccolte in un’area relativamente piccola come il Golfo di Trieste ha spinto OGS a lanciare l’iniziativa “Piattaforma Laboratorio Golfo di Trieste”, per potenziare e supportare le capacità di osservazione dell’area e rendere fruibile ai cittadini l’informazione raccolta, precorrendo nella sostanza la definizione del concetto di digital twin ocean recentemente lanciata dalla Unione Europea.

La circolazione del bacino levantino e dell’Adriatico meridionale è stata studiata attraverso diverse campagne oceanografiche con i glider e sono stati analizzati i processi di pre- e post-convezione delle acque dense adriatiche, scoprendo strutture verticali non osservate nel passato. I risultati ottenuti hanno alimentato la serie temporale di misure oceanografiche (dal 2006) presso il sito E2M3A, posizionato al centro della fossa Sud Adriatica, che ha consentito di monitorare nel tempo i processi convettivi e di formazione di acqua densa (processi fondamentali per l’apporto di ossigeno nelle acque profonde dell’oceano e per la sua stessa dinamica profonda).

OGS ha partecipato, spesso con ruoli di coordinamento, a studi mirati di circolazione e dispersione superficiale adottando una strategia osservativa multipiattaforma, usando cioè in contemporanea diversi sistemi automatizzati di misura come radar costieri e drifter.

Esperimenti di questo tipo si sono svolti nel Golfo di Trieste, nel Golfo di Napoli e nel Canale di

Recupero di un glider di OGS

Sicilia, nonché nel Mar Levantino e nel Mediterraneo Occidentale. Le indagini nel Canale di Sicilia hanno messo in luce la variabilità della corrente atlantica che entra nel Mediterraneo, nonché la struttura spaziale che viene influenzata dal vento prevalente.

In merito al problema dell’acidificazione degli oceani sono stati identificati i principali fattori biologici e climatici che influenzano gli equilibri del sistema carbonatico nelle aree mediterranee.

Sono state sviluppate le conoscenze di base necessarie per valutare il potenziale impatto sull’ecosistema marino di eventuali fuoriuscite di CO₂ da sistemi di stoccaggio geologico utilizzando sia “laboratori naturali” (Panarea, isole Eolie), mediante l’infrastruttura ECCSEL Natlab Italy, che esperimenti di laboratorio.

Per quanto concerne l’oceanografia operativa, OGS è entrato come partner nel consorzio europeo che fornisce, per conto del programma europeo di Osservazione della Terra Copernicus, serie storiche, analisi e mappe previsionali di diversi parametri biogeochimici per il Mar Mediterraneo quali le concentrazioni di nutrienti, clorofilla, e lo scambio di CO₂ all’interfaccia mare-atmosfera.

Sono state messe a punto simulazioni numeriche di previsione marina per migliorare la qualità, la rapidità e l’efficacia del processo decisionale in caso di incidenti marittimi in Mediterraneo, soprattutto in relazione a fuoriuscite di petrolio (oil spill) e alla ricerca e salvataggio di persone.

Sono state effettuate anche analisi quantitative sulla corrispondenza tra i dati sperimentali acquisiti da radar costieri e modelli 3D di circolazione.

In termini di applicazioni scientifiche sono stati svolti studi per l’analisi dell’incertezza dei complessi modelli biogeochimici 3D del Mediterraneo volti a ridurre l’incertezza delle previsioni degli impatti climatici sugli ecosistemi marini.

Sono state elaborate previsioni dello stato futuro del Mar Mediterraneo in termini di riscaldamento, acidificazione e possibili effetti sui livelli trofici superiori. In particolare, sono stati valutati gli effetti su proprietà ecosistemiche globali, quali vigore, resilienza e organizzazione degli ecosistemi marini e su componenti specifiche di particolare interesse, ecologico o economico, quali meduse, coralli, coralligeni e posidonieti.

Sono stati valutati gli ecosystem services del Mar Mediterraneo dovuti al sequestro naturale del carbonio (carbon sequestration).

Sono stati anche effettuati studi ad alta risoluzione per le analisi a scala locale, in particolare per il Golfo di Trieste e per il Nord Adriatico, per valutare la formazione e lo spreading delle acque dense, la loro influenza sulla circolazione, sulla variabilità dei parametri biogeochimici, e della rete trofica.

Risorse naturali: biodiversità e funzionalità degli ecosistemi marini

Le competenze di OGS si sono sviluppate nel corso degli anni grazie alla partecipazione a importanti iniziative con il ruolo di capofila, volti ad ampliare le conoscenze geologiche e biologiche, e a individuare linee guida per la gestione, la tutela e la valorizzazione degli affioramenti rocciosi, habitat prioritari dell’Adriatico settentrionale.

Partecipazioni importanti a progetti internazionali di spicco e attività qualificanti nel campo

della pesca e della gestione integrata delle aree costiere chiave (es. il Golfo di Taranto) hanno consolidato la posizione di OGS come partner di riferimento quando si tratta di affrontare in modo pluridisciplinare e integrato le problematiche ambientali legate alle variazioni naturali, climatiche e antropiche.

La ricerca condotta da OGS ha contribuito in modo significativo alle tematiche di punta dell’ecologia marina che riguardano:

• l’accoppiamento tra processi biotici e abiotici;

• le modalità con cui gli organismi percepiscono ed elaborano segnali biotici e abiotici;

• le modalità con cui si modifica l’attività degli organismi a macro e microscala;

• la risposta degli ecosistemi marini alla variabilità naturale e alle perturbazioni antropiche (es. aumento di CO₂, cambiamenti climatici, inquinamento);

• il ruolo svolto dagli ecosistemi marini nei cicli biogeochimici;

• lo sviluppo di modelli previsionali;

• la biodiversità;

• la caratterizzazione dello stato delle risorse e dei fattori che ne influenzano la variabilità;

• l’individuazione di strumenti utili per la gestione sostenibile delle attività di pesca e acquacoltura, alla luce di un approccio ecosistemico.