multitemPOral SEagrass mapping and monitoring of posIDONia meadows and banquettes for blue carbon conservation (POSEIDON).
Mappatura e monitoraggio multitemporale delle praterie di Posidonia oceanica e delle banquettes per la conservazione del carbonio blu (POSEIDON)
Descrizione
Gli ecosistemi marini sommersi sono sempre più a rischio a causa dei cambiamenti climatici e degli eventi estremi, che incidono sulle aree costiere in sinergia con le pressioni antropiche locali. Sebbene strumenti e tecniche di geomatica come “ultra-high e beyond-ultra-high resolution” siano già ampiamente utilizzati per il monitoraggio degli ecosistemi terrestri, per gli ecosistemi marini, che coprono oltre il 70% della superficie terrestre, ancora non sono presenti tali applicazioni tecnologiche.
In questo contesto si inserisce il progetto POSEIDON che ha l’obiettivo di studiare, sviluppare e testare nuove metodologie per la conoscenza, la mappatura e il monitoraggio ultra-high e beyond-utra-high resolution delle praterie e delle banquettes di Posidonia oceanica nel mar Mediterraneo. Il progetto nasce dalle raccomandazioni di organizzazioni internazionali (Direttive Ambientali Europee, Mediterranean PO Network, International Partnership for Blue Carbon, Intergovernmental Oceanographic Commission dell’UNESCO nel progetto Save the Wave) e mira a migliorare la conoscenza della P. oceanica nell’ottica del “blue carbon conservation”.
Nel progetto, attraverso nuovi metodi di rilievo integrati e dati esistenti, P. oceanica verrà mappata per analizzare l’evoluzione delle banquettes e delle praterie, estraendo indicatori e trends utili per migliorare le conoscenze attuali. Le informazioni prodotte saranno archiviate e condivise tramite un WebGIS e un app dedicata, per supportare la tutela delle praterie ed evitare danni accidentali causati dalla navigazione o da altre attività.
Il progetto POSEIDON risponde alla missione M2 del PNRR italiano (Rivoluzione verde e transizione energetica), in particolare alla componente C4 (Tutela del territorio e della risorsa idrica), con gli obiettivi M2C4.1 (Potenziamento della capacità previsionale degli effetti del cambiamento climatico) e M2C4.3 (Tutela della qualità dell’aria e della biodiversità attraverso la protezione di aree verdi, suolo e mare), nonché agli investimenti I3.2 (Digitalizzazione dei parchi naturali) e I3.5 (Ripristino e protezione dei fondali e degli habitat marini).
Gli obiettivi del progetto sono in linea con il PNRR per il ripristino e la tutela degli habitat marini, con il fine di proteggere e recuperare almeno il 20% dei fondali e degli ecosistemi marini italiani, contribuendo al raggiungimento degli obiettivi UE sulla biodiversità e sulla sostenibilità della pesca, del turismo e della crescita blu. POSEIDON punta alla protezione degli habitat marini per contrastare la scomparsa degli ecosistemi mediterranei (M1, M5 in B.1.2), all’incremento del turismo e della conoscenza delle aree analizzate (M4, M6 in B.1.2) e al miglioramento della ricerca attraverso l’uso di strumenti tecnologici innovativi (M2, M3 in B.1.2).
Finalità
1) Sostenere l’implementazione delle Direttive Ambientali Europee attraverso nuove tecniche e metodi digitali.
2) Aumentare l’efficienza del monitoraggio delle fanerogame marine per la gestione e la pianificazione.
3) Sviluppare buone pratiche riproducibili nel bacino del Mediterraneo.
4) Diffondere consapevolezza e conoscenza sugli habitat prioritari e sui siti marini Natura 2000 nell’area di studio.
Risultati attesi
Azione 1 – Strumenti e metodologie per la mappatura ad altissima risoluzione
- 1.1: Sviluppo di nuovi strumenti integrati per la mappatura ad ultra-alta risoluzione degli ecosistemi marini (raggiunto).
- 1.2: Sviluppo di nuovi metodi per migliorare il contenuto delle immagini multi-temporali acquisite da piattaforme aeree e satellitari (raggiunto).
- 1.3: Creazione e condivisione di un’Infrastruttura di Dati Spaziali (SDI) per la descrizione del sistema Posidonia oceanica-spiaggia (raggiunto).
Azione 2 – Indicatori ambientali e nuove tecnologie di monitoraggio
- 2.1: Definizione e misurazione di indicatori spaziali ambientali relativi allo stato di salute di Posidonia oceanica, all’ittiofauna e alle banquettes di fanerogame marine (raggiunto).
- 2.2: Sviluppo di nuovi strumenti e metodi per la misurazione degli indicatori utilizzando immagini RGB/multispettrali/iperspettrali (raggiunto).
Azione 3 – Modelli di rappresentazione e trasferibilità
- 3.1: Sviluppo di un nuovo modello per la rappresentazione del sistema P. oceanica-spiaggia a scala locale (non raggiunto).
- 3.2: Analisi della trasferibilità e replicabilità del progetto POSEIDON (non raggiunto).
Azione 4 – Comunicazione e sensibilizzazione
- 4.1: Definizione del piano di comunicazione (non raggiunto).
- 4.2: Sensibilizzazione pubblica e diffusione dei risultati (non raggiunto).
Stato dell’arte
Gli ecosistemi marini a fanerogame sono tra i più preziosi degli ambienti costieri, contribuendo in modo cruciale ai processi ecologici e ai servizi ecosistemici, tra cui il sequestro del carbonio, il ciclo dei nutrienti, la stabilizzazione dei sedimenti e il sostegno alla biodiversità. Tuttavia, negli ultimi decenni, diversi fattori di stress antropici e i cambiamenti climatici hanno esercitato una forte pressione su questi habitat, portando a un declino significativo delle praterie sottomarine.
Nel Mar Mediterraneo, la Posidonia oceanica è la fanerogama marina più importante per estensione e varietà dei suoi ecosistemi. Oltre ai benefici e ai servizi ecosistemici forniti all’ecosistema marino, le foglie morte e i rizomi accumulati sulle spiagge (banquettes) offrono a loro volta numerosi servizi ecosistemici costieri, svolgendo un ruolo cruciale nella protezione delle coste dall’erosione, soprattutto in inverno, e contribuendo al ciclo del carbonio e dell’azoto. La P. oceanica è riconosciuta dalla Direttiva Quadro sulle Acque (2000/60/CE) come indicatore biologico dello stato ecologico delle acque costiere. Nonostante ciò, la sua vulnerabilità ha reso sempre più necessarie azioni di ripristino e conservazione per preservarne i suoi servizi ecosistemici.
Per una gestione efficace degli habitat protetti, è essenziale un modello di monitoraggio multitemporale e multiscala, capace di descrivere il sistema Posidonia–banquettes integrando parametri e indicatori ambientali (need A). Diverse tecnologie sono già impiegate per la mappatura delle fanerogame, tra cui Multibeam Echo-Sounding, Side Scan Sonar, LiDAR e dati multispettrali da satelliti e droni. Sensori multi/iperspettrali (es. Sentinel-2 MSI e PRISMA) sono stati testati con successo per il monitoraggio dello stress della P. oceanica, mentre tecniche avanzate potrebbero garantire una risoluzione ancora più alta (need B) e un miglioramento delle serie temporali (need C).
Negli ultimi anni, la fotogrammetria sta assumendo un ruolo chiave nel monitoraggio dello stato delle praterie di P. oceanica e nei progetti di ripristino. L’integrazione di dati GNSS-RTK, misure batimetriche e veicoli subacquei autonomi (AUV) consente di ottenere mappe ad altissima risoluzione e modelli 3D. Tuttavia, manca ancora un’analisi integrata tra immagini iperspettrali e altri indicatori ambientali (need D), mentre l’uso del machine learning per il monitoraggio subacqueo è ancora in fase iniziale (need E).
L’Object-Based Image Analysis (OBIA) viene impiegato per il monitoraggio delle praterie restaurate, ma non è ancora stata sviluppata una metodologia che integri la mappatura delle banquettes con l’analisi contemporanea della fauna ittica e degli invertebrati bentonici (need F). Per colmare queste lacune, è necessario sviluppare nuove tecniche di campionamento e strumenti innovativi che possano supportare o sostituire i metodi tradizionali.
Sito Web: Link identifier #identifier__115263-1https://www.poseidon-pnrr.eu/
Riferimento: PRIN 2022 PNRR – Codice progetto: P20228HTLC – CUP: F53D23012350001
Investimento totale del progetto: 239751 €
Partner/proponente: Politecnico di Torino, Università degli Studi di Sassari
Coordinatore dell’UdR Università degli Studi Roma Tre: Massimiliano Scalici
