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Nuovo strumento convalidato per una migliore mappatura dei fondali tramite sonar

Per una gestione sostenibile delle risorse marine, poste sotto pressione a causa dei cambiamenti climatici e delle attività umane, è necessario raccogliere dati ad alta risoluzione sui fondali marini in modo rapido ed economico. Una nuova ricerca ha studiato il metodo migliore per utilizzare i sonar a fasci multipli a questo scopo, considerando le misurazione delle macrofite (alghe) da tutto il mondo.
Nuovo strumento convalidato per una migliore mappatura dei fondali tramite sonar
Tutte le piante acquatiche grandi abbastanza da poter essere viste a occhio nudo, come le alghe e le laminarie, vengono chiamate macrofite. Rendono stabili gli habitat circostanti, mantengono la biodiversità e vengono usate nelle industrie chimica, farmaceutica e alimentare. Ma le macrofite sono altamente sensibili ai cambiamenti ambientali. Nell'Artico, dove i cambiamenti climatici sono già visibili, le macrofite sono indicatori importanti della salute degli habitat e dello scioglimento dei ghiacciai.

Gli scienziati usano i sonar per mappare le popolazioni di macrofite. Il progetto AIM-HI ("Acoustic imaging of macrophytes and habitat investigation"), finanziato dall'UE, ha iniziato a studiare le prestazioni di una tecnologia emergente: gli ecoscandagli a fasci multipli (MBES). Lo strumento analizza gli echi acustici dal fondale marino e dalla vegetazione soprastante, con un ampio campo dalla nave di esplorazione.

Il vantaggio di MBES rispetto agli ecoscandagli a fascio singolo (SBES) è la possibilità di analizzare porzioni più ampie di fondale marino a velocità superiori. Ciò è importante in aree ecologicamente sensibili e in regioni remote e fisicamente impegnative. I ricercatori volevano determinare il metodo migliore per elaborare grandi set di dati MBES e per valutare la precisione dei risultati e le variazioni in diversi tipi di strumenti MBES. Hanno usato set di dati dalle macrofite artiche a Kongsfjord (Svalbard) e dalle macrofite temperate dalla Columbia britannica e dalle coste europee insieme a immagini fisse e campioni biologici per rispondere alle domande.

AIM-HI ha scoperto che, a seconda del sonar usato, fino al 30 % delle misurazioni MBES nei fasci centrali può andare perso o può essere influenzato dal rumore. Ma ciò si può correggere facilmente con la media di diverse misurazioni, sfruttando il tasso di imaging superiore di MBES. Inoltre MBES può offrire frammenti di ritorni acustici lungo tutta la colonna d'acqua, consentendo una migliore caratterizzazione della copertura di macrofite e di substrati del fondale.

In termini di affidabilità, MBES può ottenere immagini a distanza superiore rispetto a SBES. Vi è però una "zona grigia" su un intervallo intermedio di angoli nella quale i ritorni acustici dalle macrofite scompaiono.

Questa ricerca ha identificato la metodologia di trattamento comune applicabile a tutte le profondità o a tutti gli ambienti e adattabile a diversi tipi di sonar. I risultati sono già stati condivisi con importanti produttori di sonar. La tecnologia MBES sarà utile anche per gli istituti marini nazionali, per le organizzazioni ambientali e per l'industria delle macrofite in generale.

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