Una spedizione di trivellazione marina finanziata dall'UE offre PROMESS(E) di un'accresciuta conoscenza del clima
Da dieci anni a questa parte gli scienziati hanno continuato a prelevare carote di ghiaccio nelle regioni polari, da usare come mezzo per acquisire una migliore conoscenza delle condizioni globali del clima sulla Terra nel trascorso milione di anni. Sebbene questi dati abbiano fornito un approfondimento prezioso dello stato climatico generale della Terra in tutto quel periodo, i risultati ottenuti tuttavia contengono ben pochi riferimenti diretti ad una particolare regione del mondo, nella fattispecie l'Europa. Sul finire degli anni '90, esperti come il Professor Jean-Pierre Henriet dell'Università di Gand cominciarono a promuovere la raccolta di carote prelevate dai depositi sedimentari situati sul fondale marino attorno alle coste dell'Europa, da usare per ottenere una registrazione accurata delle passate condizioni climatiche e dei livelli del mare in Europa. La sfida principale era trovare una nave di ricerca attrezzata per prelevare carote dallo scudo continentale, in quanto attualmente la sola nave attrezzata per trivellazioni scientifiche, la Joides Resolution gestita dal programma IODP (International Ocean Drilling Program), è dotata soprattutto dell'attrezzatura per le trivellazioni nelle profondità marine. Esiste un settore, però, in cui tali navi sono usate regolarmente. Le industrie petrolifere e del gas usano navi da trivellazione per una varietà di compiti, soprattutto per attività di prospezione e per la valutazione della stabilità dei siti delle piattaforme petrolifere. Nell'ambito della priorità Energia, ambiente e sviluppo sostenibile del suo Quinto programma quadro (5PQ), la Commissione ha lanciato un'iniziativa per permettere agli scienziati di accedere a infrastrutture di ricerca che non potrebbero essere disponibili per un singolo istituto o paese e, nel caso delle strutture di ricerca marina, l'iniziativa ha dato agli scienziati la possibilità di 'prendere in prestito' una delle navi di trivellazione dell'industria. L'iniziativa PROMESS 1 (PROfiles across MEditerranean Sedimentary Systems) era stata creata per dare a un gruppo pluridisciplinare di 14 scienziati l'opportunità di recuperare carote dai siti d'interesse nel mar Mediterraneo e nell'Adriatico, ed è stata la prima volta che una simile spedizione veniva intrapresa. Dopo avere trascorso un mese a lavorare in mare, la nave russa 'Bavenit' è tornata in porto, a Barcellona, il 22 luglio, e il Notiziario CORDIS era sul molo per incontrare il team e scoprire che cosa fossero riusciti ad ottenere fino ad allora. Il viaggio aveva un triplice obiettivo: ricostruire il livello del mare e i cambi climatici negli ultimi 500.000 anni basandosi sulla raccolta e l'analisi di carote sedimentarie ad alta risoluzione; studiare l'impatto di questi cambi sulla stabilità dei declivi sedimentari ed elaborarli come smottamenti sottomarini; accrescere la comprensione del processo che forma gli strati sui margini continentali, una zona d'interesse specifico per l'industria della prospezione petrolifera. Dopo un processo di gara d'appalto, per la spedizione era stata scelta una nave russa gestita dalla società geotecnica olandese FUGRO. Le caratteristiche che rendevano questo vascello lungo 85 metri particolarmente adatto al lavoro erano il suo derrick da 35 metri, che consente di usare a grandi profondità il suo apparato di perforazione; il suo sistema di posizionamento dinamico, servito dal posizionamento tramite satellite e da una serie di propulsori a motore che permettono alla nave di restare esattamente al di sopra del foro di sonda; e un sistema sofisticato progettato per compensare il rullio e il beccheggio della nave sulla batteria di perforazione tubolare. Prima di poter usare appieno una qualsiasi di queste attrezzature, il team doveva in primo luogo sapere dove perforare. Parte della responsabilità dell'identificazione dei punti ideali è toccata ad Antonio Cattaneo, dell'Istituto di Scienza marina di Bologna. Usando un processo detto riflessione sismica, il Dr Cattaneo ha costruito i profili acustici dei vari strati dei sedimenti marini nelle aree di maggiore interesse per il team PROMESS 1, aiutando a definire i punti in cui gli strati erano più spessi ed offrivano quindi più possibilità di acquisire dati accurati. Sono stati scelti i siti del Mediterraneo suscettibili di rivelare informazioni sul clima e il livello del mare risalenti anche a 500.000 anni, e, fidandosi della particolare esperienza e perizia del Dr Cattaneo, sono state scelte due località nell'Adriatico, una delle quali doveva rivelare sedimenti più recenti, relativi agli ultimi 12.000 anni. 'Questo tipo di sedimento può dare una risoluzione veramente alta, e inoltre rivela i cambi causati nella sedimentazione in epoche di attività umana, per esempio nell'epoca dell'agricoltura primitiva e, in tempi più recenti, in quella della costruzione di dighe', ha detto il Dr Cattaneo. 'Particolarmente interessanti nell'Adriatico sono gli strati di ceneri vulcaniche, che ci danno un ottimo riferimento nel tempo e ci aiutano a controllare, anche in modo incrociato, le diverse carote l'una con l'altra', ha aggiunto. Il processo di carotaggio in sé richiede un'estrema precisione, ha spiegato il Dr Cattaneo. Dapprima si pratica un foro di trivellazione della lunghezza complessiva richiesta senza estrarre il campione, in modo da verificare che non vi siano sacche di gas sotterranee, potenzialmente pericolose. Quindi, a partire dal fondale marino, si prelevano carote di circa 80 cm alla volta. Quando il campione è stato recuperato, si adopera una trivella per rimuovere la sezione di fondale che è stata appena carotata, e si ricomincia daccapo. Grazie al lavoro dell'equipaggio russo della nave, esperto in questo tipo di manovra, il prelievo di ciascun campione ha richiesto appena 20 minuti, ha spiegato il Dr Cattaneo, ma considerato che la profondità del prelievo continuo è arrivata fino a 300 metri al di sotto del fondale, il processo è stato alquanto laborioso. Nel corso dell'intera spedizione sono stati raccolti 570 metri di carote. Secondo lo scienziato a capo del progetto, il Dr Serge Berné dell'Istituto francese per l'esplorazione del mare (IFREMER) di Brest, in Francia, è stato un successo al cento per cento: 'Nel bilancio originale, non avevamo previsto di fare tutto quello che poi abbiamo invece fatto. La FUGRO [gli operatori commerciali della nave] ha dato prova di grande flessibilità e voleva che la spedizione riuscisse in pieno, e così abbiamo potuto procedere ad una raccolta ideale di campioni', ha dichiarato al Notiziario CORDIS. 'Anche se ancora non abbiamo i risultati finali, siamo entusiasti della qualità dei dati', ha detto il Dr Berné, che ha spiegato che per i tipi di studi che vogliono svolgere è importante disporre di quantità sufficienti dei nano organismi contenuti nelle carote, e l'analisi preliminare rivela che questo obiettivo è già raggiunto. Dopo avere trasferito i campioni refrigerati dalla nave al suo istituto a Brest, il Dr Berné si sta ora preparando a condurre una serie di ulteriori indagini per giungere a nuove conoscenze sulla conservazione dei sedimenti, i cambi di livello del mare, i rapidi cambi climatici e le temperature del mare. 'Abbiamo potuto eseguire alcune importanti operazioni già sulla nave, ma adesso abbiamo bisogno di condurre vari mesi, se non anni di ricerche ulteriori sui campioni per poter elaborare appieno tutti i dati', ha detto il Dr Berné. Quando gli è stato chiesto di commentare l'importanza di svolgere una tale iniziativa al livello dell'UE, il Dr Berné ha dichiarato: 'Questo è proprio il tipo di progetto che può andare in porto solo con il sostegno dell'UE. Non riesco ad immaginare un istituto o paese europeo che, da soli, possano farlo. Questa è una nave commerciale, e per uno scienziato è veramente difficile poterne disporre'. 'Uno degli obiettivi del progetto era anche testare la fattibilità di svolgere una collaborazione pluridisciplinare come questa, su vasta scala. Non c'erano solo i 14 scienziati a bordo a sperare che i risultati fossero buoni, l'intera comunità della ricerca marina aveva un legittimo interesse nei risultati. Spero che il nostro successo incoraggi la Commissione a lanciare iniziative simili nell'ambito dei futuri programmi quadro', ha aggiunto il Dr Berné. In effetti la sig.ra Piia Tuomisto, funzionario scientifico della Commissione europea, ha descritto la spedizione PROMESS 1 come un bell'esempio di iniziativa finanziata dall'UE. 'Questo progetto è basato su una reale cooperazione con l'industria, e dando accesso agli scienziati europei a infrastrutture che nessun paese potrebbe permettersi di fare, contribuisce definitivamente a creare uno spazio europeo della ricerca nelle scienze marine'. La sig.ra Tuomisto ha poi sottolineato la struttura innovativa del progetto, in cui una buona parte del bilancio è stata data in subappalto ad un partner industriale, ed ha aggiunto che i risultati faranno progredire la conoscenza fondamentale dei sedimenti e del cambio globale, e potrebbero avere anche applicazioni commerciali nel settore della prospezione petrolifera. Mentre lasciava la nave per tornare a casa sua a Brest, il Notiziario CORDIS ha chiesto al Dr Berné come si sentisse a terra dopo un mese di lavoro in mare, con giornate di 12 ore. 'Un po' mi dispiace di andarmene. Certo, sono contento di tornare a casa, ma dopo un mese così intenso è triste andarsene'. Nell'affrontare i mesi di lavoro in laboratorio necessario per ultimare il progetto PROMESS 1, tuttavia, il Dr Berné spera che la sua esperienza sia la prima di molte felici collaborazioni in mare per la comunità della ricerca europea.