I risultati della ricerca qui presentati sono il frutto di attività che avevano come obbiettivo la messa a punto di un sistema di Telerilevamento per il monitoraggio delle risorse idriche superficiali, in particolare degli ecosistemi maggiormente esposti all'impatto delle attività umane e al loro sfruttamento quali i laghi, gli estuari, le lagune e le fasce costiere. Le metodologie approntate derivano dalle esperienze di calibrazione e validazione delle osservazioni satellitari in questo campo specifico, sviluppate in un secondo tempo per far fronte alle esigenze di monitoraggio dei processi eutrofici delle acque e per affrontare emergenze ambientali quali:
- le fioriture algali, fra cui quelle potenzialmente tossiche;
- la crescita anomala della vegetazione sommersa;
- gli scarichi inquinanti;
- gli sversamenti accidentali di idrocarburi.
Il sistema d'osservazione realizzato si compone di tre punti che si integrano a vicenda:
un segmento terrestre che consiste in un prototipo strumentale il quale, attraverso un sistema idraulico montato a bordo di un natante, acquisisce con una frequenza di campionamento variabile di 1-3 Hz diversi parametri fisici fra cui la fluorescenza, la torbidità e la temperatura, oltre ai coefficienti di assorbimento, attenuazione e retro-diffusione. Il sistema, chiamato FATA (Fluorescence And Turbidity Analyser), opera lungo transetti orizzontali, al duplice scopo di ottenere sia misure di qualità delle acque che di validazione e calibrazione per l'uso quantitativo dei dati telerilevati da satellite o da aereo, superando in tal modo le misure tradizionali che sono essenzialmente puntuali, secondo la colonna d'acqua.
Il FATA è composto essenzialmente dalle seguenti componenti: un sistema di presa d'acqua in continuo (forzato e a pompa) il cui flusso è sincronizzato necessariamente con la velocità del natante e la frequenza di campionamento, una camera per eliminazione delle bolle d'aria, una sensoristica specifica variabile in funzione dei parametri desiderati, un data-logger, un GPS, un PC per la memorizzazione e visualizzazione dei dati, uno scarico terminale; · un segmento remoto: in questo ambito i nuovi sensori ottici a bordo di Envisat (MERIS), di Terra/Aqua (MODIS) e di EO-1 (Hyperion) offrono dati integrativi per la mappatura dei parametri di qualità delle acque di estrema utilità, secondo modelli fisicamente basati. Le osservazioni satellitari vengono valutate per confronto diretto con le osservazioni effettuate dal FATA e calibrate con i campionamenti idrobiologici effettuati in coincidenza dei passaggi satellitari;· una parte modellistica: il set di informazioni provenienti dal FATA e dall'osservazione telerilevata viene quindi confrontato con il modello bio-ottico specifico di trasferimento radiativo, per la mappatura definitiva, analitica e quantitativa, dei parametri di qualità delle acque osservabili, fra cui: la concentrazione di clorofilla, la concentrazione di sedimento solido sospeso, la profondità del disco di Secchi, la temperatura superficiale.
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