Robot sottomarini guidati dall'A.I. che esplorano il fondo del mare per identificare le specie esotiche invasive: non è la sinossi di un romanzo di Jules Verne, ma la realtà. Si tratta di un progetto, ormai giunto alle ultime fasi di sviluppo tecnologico e che a breve entrerà nella sua fase operativa realizzato nel mare nostrum per definizione, il Mediterraneo, da un consorzio di cinque aziende italiane.

Il Progetto AUTOMA – questo il suggestivo nome - ha preso avvio ufficialmente a fine novembre 2024 e avrà la durata di un anno, chiudendosi a novembre 2025. E' finanziato con fondi del PNRR (nell'ambito del National Biodiversity Future Center NBFC, Centro Nazionale di Ricerca e Innovazione dedicato alla biodiversità, finanziato dal MUR attraverso fondi dell'Unione Europea – NextGeneration EU) e che ha come main partner e referente il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR).

Una tecnologia tutta italiana

"AUTOMA" è il risultato della collaborazione di un consorzio di cinque partner con competenze complementari. Innanzitutto, c'è Edgelab S.r.l., la capofila del progetto: una PMI innovativa specializzata nella progettazione di veicoli sottomarini autonomi (AUV) e tecnologie di monitoraggio marino per l'acquisizione di dati ambientali e biologici. Poi Superfici S.c.r.l., azienda esperta nella manifattura additiva (stampa 3D), che supporta la costruzione e adattamento dei veicoli autonomi, migliorandone efficienza e sostenibilità. E ancora: Pelagosphera S.c.r.l., cooperativa specializzata in monitoraggio ambientale marino, tassonomia e analisi ecologica, che si occuperà dell'analisi scientifica dei dati raccolti e della identificazione delle specie aliene individuate. Infine, 20tab S.r.l., società di sviluppo software e analisi dati, che ha progettato la piattaforma digitale AUTOMA, basata su machine learning e geolocalizzazione, per l'elaborazione e la geoclassificazione dei dati raccolti e IANTD S.r.l., che addestra i subacquei professionisti e gli citizen scientists che si immergeranno per espandere la base dati e sensibilizzare sul tema delle specie invasive.

Il progetto in pillole

"Il campo di azione del progetto sarà inizialmente il Mar Ligure e il Tirreno settentrionale" spiega Nicola Nurra, uno dei tre soci che hanno fondato la cooperativa Pelagosphera, docente di biologia marina presso il Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi (DBIOS) dell'Università degli Studi di Torino.

"Il progetto prevede l'uso di veicoli sottomarini autonomi dotati di telecamere ad alta risoluzione e sensori multiparametrici per acquisire dati biologici e ambientali, che saranno elaborati tramite algoritmi di intelligenza artificiale" prosegue Nurra. "I risultati consentiranno di creare un database per il monitoraggio di specie invasive, sia vegetali che animali, e della loro interazione con le specie autoctone, fornendo uno strumento per l'early warning e la gestione delle minacce alla biodiversità mediterranea, e integrando approcci di citizen science per ampliare la raccolta dati e favorire la sensibilizzazione".

Quali sono i vantaggi rispetto alle normali attività di monitoraggio marino?

"L'utilizzo di dispositivi autonomi che scandagliano i fondali lungo rotte predefinite abbrevia notevolmente i tempi di raccolta di dati, che vengono poi inviati ai partner di progetto e inseriti sulla piattaforma digitale. La mia società, Pelagosphera contribuisce con le proprie competenze biologiche all'analisi scientifica dei dati raccolti e alla determinazione delle specie aliene individuate. Il progetto, infatti, si propone di monitorare la diffusione delle specie aliene NIS e AIS (Non Indigenous Species e Invasive Alien Species) e quello delle specie autoctone di particolare interesse ecologico".

I dati raccolti saranno messi a disposizione del pubblico?

"I dati, che saranno raccolti e trattati digitalmente, sono di proprietà del CNR ma l'intenzione è di metterli a disposizione della comunità, non solo scientifica. Inoltre, la banca dati potrà essere implementata grazie al contributo di azioni di citizen science, che sono importanti perché vanno ad aiutare la ricerca scientifica ufficiale che è soprattutto in ambiente marino complessa e costosa. Riteniamo importante, infatti, la partecipazione attiva al progetto di tutti coloro che - per attività professionale o ricreativa - svolgono attività subacquee e che potranno inviare le loro segnalazioni".

A che punto è il progetto?

"Ora siamo in fase di test. La sperimentazione in mare inizierà a maggio in due aree marine protette, che sono comunque accessibili a tutti e dove è presente una grande biodiversità. Si tratta dell'area marina protetta (AMP) delle Secche della Meloria, un'ampia scogliera affiorante che si estende per circa 40 chilometri quadrati a poco più di tre dal porto di Livorno, e all'interno del Parco Nazionale Arcipelago Toscano (PNAT), che comprende l' Isola d'Elba, Giglio, Capraia, Pianosa, Montecristo, Giannutri e Gorgona".

Come sta il Mar Mediterraneo?

"Il nostro mare paga la sua unicità, che costituisce d'altra parte la sua grande ricchezza. È un mare piccolo e chiuso, con condizioni climatiche particolari che ne hanno determinato nel tempo la straordinaria biodiversità. Basti questo dato: accoglie 17mila diverse specie marine, tra le quali il 28% sono endemiche. Ma negli ultimi 50 anni è mutato molto a causa dell'aumento delle temperature dell'acqua e della progressiva acidificazione, dell'invasione di specie alloctone e dell'aumento della pressione antropica. I danni all'ecosistema portano con sé anche gravi perdite economiche a carico delle nostre comunità, dovute ad esempio al declino della pesca e degli allevamenti a mare. Basti pensare che ogni anno l'Unione Europea spende circa 30 miliardi di euro per l'eradicazione delle specie invasive, una cifra che è 6 volte superiore a quanto viene destinato per altri progetti. Oggi possiamo solo prevedere che la biodiversità del Mediterraneo subirà una profonda trasformazione in futuro, dovuta al fatto che i cambiamenti in atto sono talmente rapidi da non consentire alle specie animali e vegetali di adattarsi, come è sempre avvenuto nella storia. I dati del CNR ci dicono che negli ultimi 40 anni la temperatura dell'acqua è aumentata di oltre 1,6°C e in alcune zone durante la stagione estiva oltrepassa 30°C portando al rischio estinzione specie presenti nel bacino da migliaia di anni".

Pelagosphera, un'attività a 360° per l'ecosistema marino

Pelagosphera, in questo scenario, cerca di dare il proprio contributo con le sue attività che, oltre al citato progetto "AUTOMA" comprendono collaborazioni scientifiche anche con l'Istituto Zooprofilattico Sperimentale di Piemonte, Liguria e Valle d'Aosta – IZSPLV, l'Università di Torino e l'ISMAR, l'Istituto di Scienze Marine del CNR con sede a Venezia. In particolare con l'Istituto zooprofilattico e l'ISMAR sono in corso studi sulla distribuzione di inquinanti nelle reti trofiche marine (metalli pesanti, terre rare, contaminanti inorganici e microplastiche) e con il DBIOS progetti orientati alla conoscenza della biodiversità marina mediterranea e della sua tassonomia, anche per l'individuazione nelle fasi precoci di sviluppo delle specie aliene potenzialmente invasive. Con il Dipartimento di Chimica ambientale è stata avviata negli anni una collaborazione per la ricerca degli inquinanti organici persistenti (POP) nell'ambiente marino, anche ospitando studenti che realizzano tesi triennali e magistrali o svolgono attività di tirocinio sulle tematiche.