Dalla modellistica integrata atmosfera-oceano-onde al potenziamento di SEAWETRA: nuovi strumenti per il monitoraggio ambientale e la gestione costiera.
La costa ligure è un territorio in cui le dinamiche atmosferiche e marine interagiscono su scale spaziali diverse. La complessità della morfologia costiera, la presenza di aree marine protette e l’intensità delle attività umane richiedono previsioni capaci di rappresentare processi che si sviluppano su scala regionale, ma producono effetti differenti anche tra tratti di costa vicini.
A questa sfida risponde ALISEO (Air and coupled ocean-wave Ligurian Integrated forecast System for Environmental coastal prediction), il progetto coordinato da Fondazione CIMA in collaborazione con NOW Systems, che ha sviluppato un sistema integrato di previsioni meteo-marine ad alta risoluzione per la costa ligure, da Genova a La Spezia, con particolare attenzione all’Area Marina Protetta del Parco Nazionale delle Cinque Terre.
Il progetto ha affiancato allo sviluppo modellistico il potenziamento della piattaforma SEAWETRA, per integrare e rendere accessibili dati osservativi e previsionali provenienti da fonti differenti.
Dalla scala regionale al dettaglio costiero: la modellistica integrata
Le condizioni del mare derivano dall’interazione tra processi atmosferici e oceanografici: il vento trasferisce energia alla superficie marina, genera onde e influenza la circolazione superficiale, mentre gli scambi tra atmosfera e oceano contribuiscono all’evoluzione del sistema. In prossimità della costa, batimetria e configurazione del litorale modificano ulteriormente le dinamiche locali.
I prodotti previsionali su scala mediterranea, pur fondamentali, non sempre consentono di rappresentare questi processi con il dettaglio necessario nelle aree costiere.
ALISEO ha sviluppato un sistema integrato di previsione atmosfera-oceano-onde, con una risoluzione spaziale fino a 70 metri, combinando la modellistica atmosferica ad alta risoluzione con quella oceanografica e del moto ondoso.
«La risoluzione spaziale è un elemento cruciale nella modellistica costiera: processi che risultano poco distinguibili nei modelli a scala più ampia possono essere rappresentati con maggiore dettaglio attraverso griglie più fini. Con ALISEO integriamo la previsione atmosferica con modelli accoppiati di onde e correnti, per descrivere meglio le dinamiche meteo-marine in prossimità della costa», spiega Martina Lagasio, ricercatrice di meteorologia e clima presso Fondazione CIMA.
SEAWETRA: integrare osservazioni e previsioni
Accanto allo sviluppo modellistico, ALISEO ha potenziato SEAWETRA, la piattaforma WebGIS di Fondazione CIMA dedicata al monitoraggio e alla conservazione degli ecosistemi marini. Basata su software open-source e dati aperti, la piattaforma è conforme agli standard dell’Open Geospatial Consortium (OGC) e alla direttiva europea INSPIRE.
Nell’ambito del progetto, SEAWETRA è stata arricchita con nuovi prodotti del Copernicus Marine Service, aggiornati quotidianamente, e funzionalità dedicate all’analisi delle condizioni meteo-marine del Mar Ligure.
I dataset comprendono variabili fisiche e biogeochimiche, tra cui temperatura superficiale del mare, correnti, salinità, clorofilla, livello marino e parametri del moto ondoso. Sono disponibili dati osservativi e prodotti previsionali con orizzonti temporali che, per alcuni dataset, raggiungono i dieci giorni.
Un’innovazione significativa riguarda l’integrazione delle osservazioni in situ, provenienti da boe oceanografiche, mareografi, strumenti per la misura di temperatura e salinità, profiler e drifter, dispositivi che si spostano seguendo le correnti marine.
Queste misure integrano le osservazioni satellitari, la cui risoluzione spaziale può risultare limitante nelle aree costiere. I mareografi consentono, ad esempio, di analizzare le variazioni del livello marino, mentre le boe forniscono informazioni sull’altezza, il periodo e la direzione delle onde.
La combinazione di osservazioni satellitari, misure in situ e prodotti modellistici consente una lettura più completa delle condizioni marine, integrando fonti caratterizzate da scale spazio-temporali, livelli di incertezza e affidabilità differenti.
Dalla visualizzazione dei dati all’analisi dei fenomeni marini
SEAWETRA permette di selezionare intervalli temporali, sovrapporre dati osservativi e previsionali, interrogare le variabili in punti specifici e ricostruirne l’evoluzione attraverso serie temporali.
«Attraverso SEAWETRA possiamo analizzare l’evoluzione delle anomalie della temperatura superficiale del mare e confrontarla con altri parametri, come la concentrazione di clorofilla, un indicatore della biomassa fitoplanctonica e della produttività primaria. Integrare queste informazioni con osservazioni in situ e prodotti previsionali permette di studiare le condizioni ambientali da prospettive complementari, particolarmente importanti nelle aree costiere, dove i dati satellitari possono presentare limiti di risoluzione», spiega Paola Tepsich, ricercatrice di ecosistemi marini presso Fondazione CIMA.
I prodotti previsionali consentono inoltre di analizzare l’evoluzione attesa del moto ondoso, attraverso parametri come l’altezza significativa e la direzione delle onde.
La piattaforma offre anche strumenti per confrontare mappe differenti e generare report personalizzati esportabili in PDF, facilitando l’analisi e la condivisione delle informazioni scientifiche.
Dalla ricerca alla gestione della costa
L’integrazione tra modellistica ad alta risoluzione e dati ambientali offre nuove possibilità per il monitoraggio delle aree marine protette e la valutazione delle condizioni meteo-marine da parte degli operatori costieri:
- per le autorità responsabili della tutela degli ecosistemi, l’accesso a variabili fisiche e biogeochimiche permette di seguire l’evoluzione delle condizioni ambientali;
- per gli operatori marittimi, le informazioni su vento, correnti e moto ondoso possono supportare la lettura degli scenari previsionali.
Lo sviluppo degli strumenti ha coinvolto anche gli stakeholder locali, attraverso momenti di confronto dedicati all’individuazione di esigenze e priorità operative.
ALISEO integra così modellistica numerica, osservazioni ambientali e strumenti digitali interoperabili, contribuendo allo sviluppo di servizi meteo-marini ad alta risoluzione. Un approccio potenzialmente replicabile in altri contesti costieri del Mediterraneo, dove comprendere le interazioni tra atmosfera e mare è sempre più importante per affrontare le sfide ambientali e climatiche.
