Roma - Un sistema innovativo per il monitoraggio della fauna ittica, la prima rete di monitoraggio acustico lungo la dorsale jonica che “ascolta” il mare e trasforma i segnali in dati per la tutela della biodiversità. Si chiama VONGOLA (Visual and nOise-eNhanced AI Analysis for Marine Biodiversity MonitorinG, Observation and LeArning), il progetto realizzato dal CSFNSM e dalle Università di Catania, Università Mediterranea di Reggio Calabria e l’azienda Nadir Byte, che usa una rete di sensori e algoritmi di intelligenza artificiale per monitorare in tempo reale i fondali del mare. I sensori impiegati sono così sensibili da cogliere il crepitio dei gamberetti e, al tempo stesso, abbastanza potenti da rilevare il rumore delle grandi navi a chilometri di distanza: un duplice registro di ascolto che incarna lo scopo del progetto, monitorare la fauna e misurare l’impatto dell’antropizzazione sull’equilibrio dell’ecosistema marino. Il progetto coinvolge oltre 30 tra ricercatrici, ricercatori e tecnici, attivando una collaborazione multidisciplinare che include fisici, ingegneri e biologi marini. La rete conta tre siti pilota - porto di Catania, Stretto di Messina e Area Marina Protetta del Plemmirio - e utilizza un’infrastruttura che corre per circa 40 chilometri di cavi fino a 2.100 metri di profondità, con la prima installazione di questo tipo in Europa nel Mediterraneo e il primo idrofono cablato nello Stretto di Messina.
"Il Mar Mediterraneo è come un grande laboratorio per il monitoraggio sottomarino. Un luogo in cui fare ricerca d’avanguardia e sviluppare tecnologie innovative a servizio dell’ambiente e della tutela della biodiversità. E’ di questo che si occupa il progetto di ricerca Vongola - ha dichiarato Alessia Tricomi, direttore del CSFNSM e coordinatrice del Progetto Vongola - Un nome che sintetizza bene il cuore delle attività di ricerca e il loro carattere di innovazione: Vongola, infatti, usa tecnologie avanzate per registrare e interpretare i segnali antropici, biologici e geofisici dei fondali con lo scopo di comprendere l’impatto delle attività umane sugli ecosistemi marini e trasformarle in conoscenza a supporto di azioni di tutela e conservazione della biodiversità". Vongola introduce un approccio integrato al monitoraggio sottomarino che combina reti sensoriali acustiche e sistemi video con algoritmi di intelligenza artificiale e computer vision. L’infrastruttura elabora i flussi in tempo reale, riconosce e classifica segnali antropici e biologici trasformandoli in indicatori utili per enti gestori, aree marine protette e decisori pubblici. La metodologia è non invasiva, scalabile e pensata per ridurre i tempi tra acquisizione del dato e azioni di tutela.
Elemento distintivo è il Distributed Acoustic Sensor (DAS) installato sul cavo elettro‑ottico dell’INFN al porto di Catania: un prototipo di riflettometro ottico (sviluppato da Alcatel Submarine Network) che, grazie a tecnologia laser, «spezza» la fibra in migliaia di punti di ascolto virtuali, equivalenti a una catena di microfoni lungo 40 km di cavo fino a 2100 m di profondità. Il sistema acquisisce i suoni in continuo e distingue le sorgenti (es. passaggio delle navi, vocalizzazioni dei cetacei), restituendo mappe spaziotemporali dell’ambiente acustico sottomarino. In parallelo, i modelli di visione artificiale consentono il conteggio e l’identificazione della fauna marina a partire dai video subacquei. L’integrazione dei canali audio‑video permette di correlare presenze, comportamenti ed emissioni acustiche, generando dataset etichettati e dashboard di consultazione per monitorare trend, anomalie e impatti delle attività umane.
"Vongola è un esperimento piccolo, ma anche un piccolo grande miracolo: nel giro di un anno abbiamo installato tre dispositivi diversi, con caratteristiche diverse e complementari - ha dichiarato Giorgio Riccobene, ricercatore Infn e associato del CSFNSM - Analizziamo i dati in tempo reale con metodi analitici e con nuove tecniche di intelligenza artificiale, perché la massa di informazioni raccolte è enorme; stiamo sviluppando algoritmi in grado di disambiguare il suono delle navi, quello geofisico e quello dei cetacei, per restituire indicazioni immediate su ciò che accade sott’acqua". Le sperimentazioni di Vongola si sviluppano lungo un asse che segue la dorsale jonica, con tre siti complementari pensati per osservare il Mediterraneo da profondità e contesti ambientali differenti. Questo disegno consente di mettere in relazione fenomeni che avvengono in mare aperto, in aree a forte dinamica di correnti e in tratti costieri protetti, producendo serie di dati confrontabili e utili alla validazione incrociata dei modelli. A Catania, il Distributed Acoustic Sensor (DAS) del CSFNSM collegato al cavo elettro‑ottico dell’INFN costituisce il presidio per il monitoraggio acustico profondo; nello Stretto di Messina, l’Osservatorio NOEL opera la prima stazione multiparametrica dello Stretto; nel tratto protetto dell’Area Marina del Plemmirio, a Siracusa, una stazione autonoma a bassa profondità dotata di telecamera e sensore acustico funge da sito pilota per future installazioni in aree marine protette.
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