Attività
Visual Observation
Il monitoraggio dei macro-rifiuti galleggianti nei fiumi della durata di 1 anno è stato realizzato partendo dalla metodologia del protocollo RIMMEL (JRC), a cui sono stati apportati alcuni adattamenti da ISPRA.
In particolare:
• la striscia di osservazione di ciascun fiume ha coperto almeno il 50% della sua larghezza e ha incluso una sponda;
• per l’identificazione delle categorie di materiale e degli usi degli oggetti rilevati è stata utilizzata la lista degli oggetti presenti nella “Joint List of Litter Categories for Marine Macrolitter Monitoring” (2021) (https://mcc.jrc.ec.europa.eu/main/dev.py?N=41&O=459), in particolare la Tab. 10 “The Joint List of Litter Categories (J-CODE list)”;
• per ogni punto di osservazione è stata indicata dai rilevatori la misura best, ovvero la dimensione minima affinché l’errore di campionamento (alla presenza dell’oggetto galleggiante) tenda a zero. Questo è stato fatto per evitare di avere stime per difetto a causa di bias di percezione visto che il protocollo prevede il monitoraggio di oggetti >2,5 cm;
• per ogni stazione sono state realizzate almeno 5 sessioni di osservazione in ciascuna stagione (metereologica), con almeno una sessione di osservazione al mese.
Il monitoraggio dei macro-rifiuti galleggianti nei fiumi della durata di 1 anno è stato realizzato partendo dalla metodologia del protocollo RIMMEL (JRC), a cui sono stati apportati alcuni adattamenti da ISPRA.
In particolare:
• la striscia di osservazione di ciascun fiume ha coperto almeno il 50% della sua larghezza e ha incluso una sponda;
• per l’identificazione delle categorie di materiale e degli usi degli oggetti rilevati è stata utilizzata la lista degli oggetti presenti nella “Joint List of Litter Categories for Marine Macrolitter Monitoring” (2021) (https://mcc.jrc.ec.europa.eu/main/dev.py?N=41&O=459), in particolare la Tab. 10 “The Joint List of Litter Categories (J-CODE list)”;
• per ogni punto di osservazione è stata indicata dai rilevatori la misura best, ovvero la dimensione minima affinché l’errore di campionamento (alla presenza dell’oggetto galleggiante) tenda a zero. Questo è stato fatto per evitare di avere stime per difetto a causa di bias di percezione visto che il protocollo prevede il monitoraggio di oggetti >2,5 cm;
• per ogni stazione sono state realizzate almeno 5 sessioni di osservazione in ciascuna stagione (metereologica), con almeno una sessione di osservazione al mese.
L’osservazione è stata eseguita su 11 fiumi: Adige, Agri, Magra, Misa, Neto, Ombrone, Pescara, Po, Reno, Sarno, Simeto.
La scelta è stata determinata dalla necessità di monitorare le tre Sottoregioni marine individuate dalla Direttiva Quadro sulla strategia per l’ambiente marino:
- Mediterraneo occidentale (Regioni da Liguria a Calabria/Sicilia Settentrionale)
- Mar Adriatico (da Friuli Venezia Giulia a Puglia orientale)
- Mar Ionio e Mediterraneo centrale (Sicilia Meridionale, Calabria, Basilicata, Puglia)
I dati raccolti nelle singole stazioni di monitoraggio sono stati catalogati ed analizzati in schede xls. Le sessioni di osservazioni sui fiumi sono state eseguite con diversa durata e coprendo porzioni differenti della larghezza dell’alveo di scorrimento, in base alle caratteristiche sito-specifiche di ogni stazione di osservazione. Per rendere comparabili i risultati delle osservazioni, in fase di analisi dei dati, il numero di oggetti floating litter/ora è stato estrapolato a tutta la larghezza del fiume a partire dal numero di oggetti realmente osservato durante le sessioni di indagine.
Inoltre, gli oggetti rilevati ed identificati tramite la Joint List of Litter Categories di JRC sono stati classificati, mediante J-Code a loro associato, in base alla loro appartenenza alle categorie “plastiche monouso” (SUP, Single-Use Plastics) e “attrezzi da pesca contenenti plastica” (FG, Fishing Gears), secondo quanto definito dalla Direttiva UE 2019/904 del Parlamento europeo e del Consiglio sulla riduzione dell’incidenza di determinati prodotti di plastica sull’ambiente.
Sono state effettuate analisi stagionali e annuali.
Sintesi dei risultati
Per ogni stazione di osservazione e sulla base dei valori quantificati per ciascuna giornata, è stata calcolata, per ognuna delle quattro stagioni e per il periodo annuale, la media degli oggetti/ora con un intervallo di confidenza al 95 %.
Per ogni stazione di osservazione e sulla base dei valori quantificati per ciascuna giornata, è stata calcolata, per ognuna delle quattro stagioni e per il periodo annuale, la media degli oggetti/ora con un intervallo di confidenza al 95 %.
JunkTrack
JunkTrack è un sistema formato da trasmettitori di posizione (tracker o localizzatore, in italiano) dotati di lunga autonomia operativa (dai 2 ai 4 anni), alloggiati all’interno di contenitori di plastica adatti a replicare il comportamento dei rifiuti galleggianti nei fiumi e in mare.
I tracker trasmettono a un server, più volte al giorno, la propria posizione, determinata attraverso la rete GPS/Galileo.
La trasmissione del dato di posizione avviene attraverso la rete cellulare che, quando possibile, aggiunge il dato relativo alla cella telefonica attraverso cui avviene il collegamento.
Il server, il sistema di organizzazione dei dati, il software che seleziona i dati validi, l’archivio progressivo che si va a formare, il sistema di organizzazione geografica dei dati e il sistema di analisi, sintesi e rappresentazione dei dati e delle posizioni lungo le settimane, fanno tutti parte del sistema JunkTrack e sono stati sviluppati, per questa applicazione, come progetto originale da NAUTA scientific insieme a NaturalGIS (www.naturalgis.pt).
I trasmettitori, contenitori sigillati di PET con un filler biodegradabile in sughero o mais, possono essere tenuti in una condizione di "ibernazione" utilizzando uno switch esterno. Si può ottenere così la sospensione a lungo termine dei consumi per allungare ulteriormente la vita operativa.
Oltre che per il tracciamento dei rifiuti galleggianti nella corrente, se ad esempio vengono sotterrati nel sedimento degli argini, permettono di valutare l'erosione degli argini stessi, risvegliandosi, e trasmettendo un allarme, soltanto nel momento in cui vengono liberati dalle sabbie.
I transponder, con profili di immersione regolabili da un minimo di pochi centimetri in su, seguono il flusso delle acque e dei venti e tendono a incagliarsi e accumularsi nelle zone di più basso fondale, oppure lunga costa o dove la vegetazione pone un ostacolo.
Tendono a rimettersi in moto nel momento in cui il flusso d'acqua aumenta a causa delle precipitazioni, delle stagioni e/o della regolazione agli sbarramenti idraulici artificiali.
I tracker trasmettono a un server, più volte al giorno, la propria posizione, determinata attraverso la rete GPS/Galileo.
La trasmissione del dato di posizione avviene attraverso la rete cellulare che, quando possibile, aggiunge il dato relativo alla cella telefonica attraverso cui avviene il collegamento.
Il server, il sistema di organizzazione dei dati, il software che seleziona i dati validi, l’archivio progressivo che si va a formare, il sistema di organizzazione geografica dei dati e il sistema di analisi, sintesi e rappresentazione dei dati e delle posizioni lungo le settimane, fanno tutti parte del sistema JunkTrack e sono stati sviluppati, per questa applicazione, come progetto originale da NAUTA scientific insieme a NaturalGIS (www.naturalgis.pt).
I trasmettitori, contenitori sigillati di PET con un filler biodegradabile in sughero o mais, possono essere tenuti in una condizione di "ibernazione" utilizzando uno switch esterno. Si può ottenere così la sospensione a lungo termine dei consumi per allungare ulteriormente la vita operativa.
Oltre che per il tracciamento dei rifiuti galleggianti nella corrente, se ad esempio vengono sotterrati nel sedimento degli argini, permettono di valutare l'erosione degli argini stessi, risvegliandosi, e trasmettendo un allarme, soltanto nel momento in cui vengono liberati dalle sabbie.
I transponder, con profili di immersione regolabili da un minimo di pochi centimetri in su, seguono il flusso delle acque e dei venti e tendono a incagliarsi e accumularsi nelle zone di più basso fondale, oppure lunga costa o dove la vegetazione pone un ostacolo.
Tendono a rimettersi in moto nel momento in cui il flusso d'acqua aumenta a causa delle precipitazioni, delle stagioni e/o della regolazione agli sbarramenti idraulici artificiali.
Il monitoraggio di questi fenomeni è importante per la valutazione del carico galleggiante che viene spostato dalle acque e che finisce in mare, se non intercettato altrimenti, alla foce dei fiumi.
Considerando che i trasmettitori sono liberi di muoversi in acqua seguendo corrente e flussi d’aria sulla superficie (secondo le osservazioni correnti il comportamento risente molto della direzione e forza dei venti superficiali), e che spesso il letto del fiume corre per sua natura incassato nella pianura, a volte lontano dalla copertura cellulare, il flusso dei dati proveniente dai singoli trasmettitori può essere intermittente, sia per mancanza di copertura telefonica sia per un temporaneo assetto in acqua che impedisce di ricevere correttamente la posizione GPS.
Pur considerando i fattori limitanti il sistema è in grado di ricostruire la sequenza di posizioni dei trasmettitori, identificando i punti di accumulo e le velocità medie nelle diverse tratte. Il sistema di analisi riesce a calcolare dinamicamente il tempo medio di percorrenza delle tratte, oltre che generare indici con i punti di accumulo dei dispositivi.
Il sistema di rappresentazione dei dati
I dati vengono rappresentati ed elaborati utilizzando un map-server open-source.
Il server è programmato per eseguire automaticamente alcune operazioni quotidiane: calcola le velocità medie nei frammenti di percorso, ricerca e identifica i punti in cui i dispositivi si accumulano suddividendo l’area fluviale in esagoni. Il colore interno dell’esagono è determinato dal numero complessivo di punti che vengono rilevati al suo interno. Questo numero, cioè il numero di volte nelle quali un oggetto è stato rilevato all’interno dei confini, è anche espresso in cifre.
La dimensione dell’esagono viene scalata in funzione dello zoom a cui avviene la visualizzazione, in modo da migliorare la granularità dei dati.
La scelta dell’esagono, come forma della cella, deriva dalla più omogenea distanza fra centro e periferia rispetto al quadrato.
Il web-server permette al momento di accendere/spegnere i punti di ogni lancio, accendere(spegnere le celle, accendere/spegnere le tracce con la sequenza dei punti di un singolo (o tutti) i trasmettitori. Elaborazioni più sofisticate possono essere fatte utilizzando le versioni desktop di QGIS configurato per l'accesso diretto al database.
Lo sfondo della mappa può essere scelto fra diversi standard, incluso quello fotografico satellitare.
Il sistema carica e rigenera l’elenco complete dei punti ogni notte, generando inoltre automaticamente molti file ausiliari compresi formati digeribili per altri GIS e per Google Earth.
Nel progetto di sviluppo del sistema di analisi dei dati abbiamo in programma di rappresentare con miglior dettaglio le componenti “tempo” e le “variabili ambientali”.
Ci interessa riuscire a rappresentare la velocità media dei tracciatori in funzione ad esempio delle portate medie nel periodo, vedendo l’evoluzione del fenomeno nello scorrere delle settimane.
I dati vengono organizzati giornalmente per creare mappe interattive che visualizzano i dati di posizione, i tracciati storici e le elaborazioni che possono essere programmate nel database.
Le mappe possono visualizzare le velocità medie lungo il percorso, i punti di accumulo, le relazioni con il regime dei fiumi, le precipitazioni e tutte le altre relazioni che è possibile individuare su di una matrice geografica e temporale.
