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Il degrado dell'ambiente ha reso necessario ed urgente l'avvio di concrete e coerenti attività mirate al monitoraggio ed alla salvaguardia degli ecosistemi marini e terrestri. Le attività di «monitoraggio» dei corpi idrici in genere rappresentano, oggi, un efficace strumento per la conoscenza dello stato dell'ambiente acquatico e un valido supporto alla pianificazione territoriale ai fini del suo risanamento. La tipologia della costa così come la profondità del fondale, gli andamenti correntometrici, l’impatto antropico e gli sversamenti di materiali alle foci dei fiumi incidono sulla capacità di diluizione degli inquinanti. Inoltre, gli attuali cambiamenti climatici, da una parte stanno influenzando in modo significativo il trofismo del sistema marino e, dall’altro, stanno favorendo la prevalenza di differenti specie animali e vegetali e l’insediamento di specie alloctone. I cambiamenti climatici rivestono, quindi, un ruolo fondamentale nel cambiamento/funzionamento degli ecosistemi marini e, in uno con l’impatto antropico, accelerano fenomeni significativi nei cambiamenti strutturali e funzionali della fascia marina costiera. E’ divenuto quindi necessario e improrogabile progettare e implementare programmi di monitoraggio e sorveglianza al fine di verificare lo stato di salute degli ambienti e di valutarne l’evoluzione nel tempo.

Una delle problematiche scientifiche di maggiore interesse per la corretta gestione e la salvaguardia della fascia marina costiera è rappresentata dallo sviluppo di sistemi di «monitoraggio automatico» che consentono di seguire in tempi reali l'evoluzione di fenomeni capaci di compromettere l'integrità dell'ecosistema e di intervenire in modo tempestivo per opporsi alle cause di perturbazione. L'attività principale del progetto, sviluppata dall'Istituto Sperimentale Talassografico di Messina con la collaborazione del Dipartimento di Biologia dell'Università di Lecce, è consistita principalmente nella messa a punto di un «sistema integrato di monitoraggio automatico» della qualità delle acque di una zona marina costiera a scarso ricambio idrico. L'esperienza è stata condotta nella rada di Augusta (SR), scelta come area campione per le sue caratteristiche di ambiente marino costiero semichiuso, fortemente interessato da apporti inquinanti di origine industriale. Lo studio, avviato con una serie di campagne di rilevamento di tipo tradizionale supportate dall'impiego di immagini acquisite dal satellite e da mezzo aereo, ha consentito un monitoraggio automatico della qualità delle acque con l'installazione di cinque boe (c.d. boa strumentata) in alcune zone della rada, ritenute di particolare interesse, e una stazione mobile montata su mezzo nautico. Il mezzo nautico, attrezzato per la misura automatica a bordo degli stessi parametri misurati dalle boe (temperatura, salinità, ossigeno disciolto, trasparenza e clorofilla) e dei nutrienti nitrati e fosfati, era corredato da un sistema di prelievo di acqua in continuo, guidabile dalla superficie fino a 20 m di profondità. I collegamenti con le varie stazioni di rilevamento e quella a terra sono stati assicurati da ponti radio bidirezionali, mentre il collegamento tra quest'ultima e la banca dati presso l'Istituto Talassografico di Messina avveniva tramite linea commutata e modem. L'impostazione di un così vasto spettro di attività ha richiesto anche il supporto di una strumentazione adeguata che mancava, in particolare per la determinazione analitica dei parametri di base come l'azoto e il fosforo inorganici. A tal fine sono stati messi a punto due prototipi colorimetrici automatici che possono operare sia da piattaforme non presidiate sia da mezzo nautico in movimento. Nella fase conclusiva del progetto un notevole impegno di ricerca è stato indirizzato alla progettazione e alla realizzazione di una «piattaforma oceanografica» per monitoraggio della qualità delle acque costiere che, nel corso del 1996, è stata messa a mare e ancorata nello Stretto di Messina, in prossimità dello sbocco di uno dei più grossi scarichi dell'abitato di Messina. La piattaforma è stata interamente realizzata a Messina con lo scopo di riunire e condensare il know-how acquisito ed i prototipi realizzati nel corso del progetto in un unico insieme autonomamente funzionante. La piattaforma ha una superficie di circa otto metri quadrati, è dotata di quattro torrette e di quattro comparti stagni (all'interno dei galleggianti) per il posizionamento di strumentazione. La filosofia progettuale seguita ha puntato sulla modularità ed adattabilità dell'insieme alle sempre variabili condizioni operative, nonché alla necessità di minimizzare gli interventi manutentivi e di sostituzione batterie, che sono dotate di un sistema di ricarica a pannelli solari. Come allestita, la piattaforma comprende un sistema di acquisizione e trasmissione dati, una sonda multiparametrica CTD, una centralina meteorologica, due analizzatori colorimetrici per ammoniaca e fosfati e due correntometri, il tutto controllato a distanza dalla stazione base. In aggiunta ai parametri determinabili in automatico, la piattaforma è stata dotata di una pompa di prelievo di acqua di mare e di un prototipo di «campionatore» (c.d. T-fish) che consente il prelevamento di campioni di acqua tra 0 e 25 metri (~ 250 ml) a tempi prestabiliti. Nel corso dell'indagine i campioni prelevati, opportunamente addizionati di un fissativo, sono stati impiegati per la quantificazione del principale indicatore batterico di contaminazione fecale (E. coli), tramite l'impiego di metodiche innovative. È stata messa a punto, a tale proposito, una tecnica microscopica basata sull'impiego di anticorpi prodotti tramite immunizzazione di animali da laboratorio, che ha consentito di quantificare i batteri indicatori in campioni di acqua fissati, superando così le limitazioni insite nelle metodiche ufficiali di tipo colturale come, ad esempio, la necessità di analizzare i campioni entro breve tempo dal prelievo in laboratori attrezzati, ed i lunghi tempi di risposta. L'impiego della piattaforma oceanografica ha consentito di quantificare nel dettaglio l'impatto degli apporti di uno scarico urbano sull'ambiente costiero, anche in relazione al complesso regime idrodinamico che caratterizza lo Stretto di Messina.