Rischi naturali e impatti antropici
Linea di ricerca:
Stratigrafia, paleoceanografia e studio dei meccanismi di cambiamento del regime climatico
Gli ecosistemi marini sono sempre più esposti all'impatto di numerosi fattori di stress, di diversa origine, che possono agire in aree e scale spazio-temporali molto diverse. Un elenco non esaustivo di pressioni comprende i fenomeni di riscaldamento e acidificazione dell’ambiente marino, l’intensificarsi di eventi estremi, l’inquinamento (oil spill, sversamento reflui e specie chimiche, plastica e microplastica, marine litter etc.), il traffico marittimo, lo sfruttamento delle risorse biotiche e abiotiche, i fenomeni di eutrofizzazione (ipertrofia, anossie), le specie invasive, etc. A questo vanno aggiunti i fenomeni geologici, di particolare rilevanza per quanto riguarda l’attività la valutazione della pericolosità geologica naturale (terremoti, eruzioni vulcaniche, frane, maremoti, etc).
ISMAR è da sempre impegnata su queste tematiche di ricerca per le quali ha un riconosciuto ruolo di leadership. L’obiettivo della ricerca dell’Istituto è migliorare la conoscenza sui processi di generazione del rischio attraverso osservazioni sia a breve termine (misure sperimentali) che lungo termine (studi geologici), e mediante modelli numerici allo stato dell’arte, nonché analisi di serie temporali con l’obiettivo di contribuite alle azioni per la mitigazione dell’impatto.
Ad esempio, le aree costiere subsidenti densamente popolate e le zone deltizie e lagunari, importanti dal punto di vista ambientale ed economico, saranno quelle dove la richiesta di un contributo degli Enti di Ricerca per individuare efficaci strategie di mitigazione del rischio sarà sempre più pressante. ISMAR sta già collaborando in questo senso con le 15 regioni costiere per la preparazione delle linee guida in uno dei tavoli tecnici voluti dal MATTM/ISPRA sul tema dell’erosione costiera.
Lo sviluppo ed implementazione di un'infrastruttura spaziale di dati a supporto delle azioni di previsione, prevenzione, diagnostica, monitoraggio, gestione e mitigazione dei rischi naturali e degli impatti antropici, sarà una delle prime azioni in cui impegnare l’Istituto e renderlo sempre più competitivo (Sez. 3.5). Questo potrebbe anche favorire una comunicazione efficace degli scenari di rischio e di impatto ambientale a differenti tipologie di stakeholder, attraverso metodi tradizionali e innovativi. Tale iniziativa potrebbe essere anche sostenuta economicamente attraverso progetti nazionali che vedano ISMAR collaborare con tutti gli attori coinvolti come altri enti di ricerca, enti nazionali (es. DPC, ISPRA), uffici tecnici regionali preposti alla gestione del rischio.
Nel contesto di nuovi modelli economici rappresentati dalla Blue Economy, e di iniziative europee quali la Blue Growth, una valutazione globale degli impatti ambientali dei fattori di stress è un prerequisito per una corretta integrazione, gestione e pianificazione delle aree marine. e per lo sviluppo ed implementazione di eventuali piani di mitigazione e adattamento.
Sfortunatamente, gli oceani sono sistemi complessi, difficili e costosi da monitorare, in cui processi spesso non lineari e l’elevato numero di gradi di libertà, rendono particolarmente difficile la diagnosi e la previsione degli impatti relativi ai rischi ambientali (Figura 14).
Risulta, quindi, fondamentale migliorare sia le capacità di osservazione, mediante l'integrazione dei sistemi esistenti con le tecnologie emergenti, sia aumentare la conoscenza sui processi di generazione del rischio. La riduzione dell’incertezza sulla stima della probabilità di accadimento degli eventi fonte di rischio è infatti basata sulla sinergia fra:
comprensione dei processi (naturali e antropici) di base per la formazione delle varie tipologie di rischio;
- sviluppo di tecnologie per l’osservazione e modelli (matematici / numerici) per la simulazione degli eventi e del loro impatto;
- analisi di serie temporali per la valutazione dei tempi di ritorno;
- sviluppo di sistemi di allerta (early warning)
A tal fine, risultano indispensabili le tecnologie per il monitoraggio in tempo reale, lo sviluppo di modelli numerici per la previsione, l’integrazione tra misure e modelli (data blending e data assimilation) e lo sviluppo di sistemi di supporto alle decisioni. Le risorse per lo sviluppo di queste attività di ricerca potranno venire sia dai bandi della commissione Europea (Horizon Europe), sia da accordi con la Protezione Civile, sia progetti di cooperazione interregionale regionali (Programma Interreg Europa) o da progetti finanziati da regioni ed enti locali.
Nel complesso contesto dei rischi naturali e impatti antropici le parole chiave sono: ricognizione, monitoraggio e comprensione dei processi. Il ruolo dell’Istituto risulta essere quindi fondamentale per la capacità di saper mettere a sistema tutte le conoscenze scientifiche e gli avanzamenti tecnologici, al fine di integrare approcci osservativi e di modellistica interdisciplinare. I settori specifici di rischio a cui ISMAR può e deve contribuire in modo significativo sono: rischio meteo-geo-idrologico; rischio sismico e vulcanico; rischio patrimonio culturale; rischio mineralogico e geochimico; rischio chimico ed industriale.
In termini “cross-disciplinari”, le sfide dell’Istituto per tali ambiti sono quindi quelle di migliorare sia la risoluzione spaziale dei sistemi modellistici che le parametrizzazioni per la rappresentazione dei processi. A questo va aggiunta la riduzione dell'incertezza nelle catene modellistiche che prevedono l’uso di downscaling dinamico e/o statistico/stocastico. Sono poi fondamentali gli approfondimenti specifici su differenti tipi di ambienti, condotti nell’ottica della definizione di una strategia volta alla ri- parametrizzazione del rischio ed alla definizione di strategie di mitigazione, che dinamicamente si adattino al cambiamento globale in atto. Per quanto riguarda gli approcci osservativi (in situ e da satellite) risulta cruciale lo sviluppo e l’implementazione di sistemi integrati, capaci di promuovere e consolidare la sinergia multidisciplinare (e multi-scala), tra attività volte a fornire risposte efficaci in termini di ricerca applicata e di innovazione tecnologica, per l’avanzamento delle conoscenze sui processi caratterizzanti i rischi naturali e antropici.
Se attualmente esistono sistemi di sorveglianza ed allerta del rischio marino da mare aperto a zona costiera, la frontiera della ricerca sarà lo sviluppo di sistemi integrati di allerta multi- rischio in tutti i bacini marini, contribuendo così a migliorare la preparazione e la consapevolezza della società riguardo ai rischi oceanici, marini e costieri. L’ISMAR ha tutte le competenze per contribuire da protagonista a questa sfida mettendo a sistema le sue conoscenze. Infine, la disseminazione dei risultati deve rappresentare una parte importante dell’attività dell’Istituto, come anche l’applicazione dei servizi del programma Copernicus per la protezione, il monitoraggio e la gestione del rischio. Considerando il ruolo predominante della ricerca marina italiana nel bacino mediterraneo, l’Istituto e il CNR dovrebbero valorizzare il Mar Mediterraneo, e candidarlo come bacino di riferimento per lo studio della pericolosità geologica in aree costiere fortemente antropizzate.
Immagine a destra: Scala delle interazioni fra processi climatici, ecosistemi e società (Clark, 1985)
