Un santolcesino in antartide: diario della spedizione -4) Il lavoro tra i ghiacci

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di Giorgio Bruzzone*

Il ghiaccio marino, col passare del tempo si rompe a causa del moto ondoso che sferza le coste, dapprima viene rotto in grandi lastroni dall’onda lunga che si propaga sotto la superficie assottigliata del pack, assottigliata dalla temperatura che è salita fino a zero gradi con l’arrivo dell’estate australe e successivamente ridotto in pezzi più piccoli e allontanati dai venti catabatici che provengono dal centro del continente verso il centro del mare di Ross.2

I venti catabatici antartici si formano al centro del continente a causa del rafreddamento dell’aria che conseguentemente precipita sulla calotta polare e si incanala verso la costa sfruttando i percorsi predefiniti dei ghiacciai e disperdendosi in mare. La velocità di questi venti può raggiungere i 250 km/h; nei primi giorni di gennaio qui in base è stato registrato un vento con raffiche che superavano i 100 nodi ossia 180 km/h.

 

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Quando arriva “il catabatico” tutte le attività esterne si interrompono, vengono messi in sicurezza tutti i materiali che abitualmente vengono lasciati all’esterno, si chiudono le finestre e si aspetta che finisca, svolgendo attività di laboratorio o in posti riparati. Parliamo delle attività scientifiche che si svolgono nella base italiana. Grossolanamente possiamo dividere le attività in due grandi categorie, le attività di ricerca in mare e quelle sulla terra ferma; queste ultime si effettuano con le stesse modalità e con le stesse difficoltà in tutti i periodi della spedizione. Altro discorso si fa per le attività in mare; Mentre le attività marine della prima metà della spedizione sono legate alla presenza del pack, il ghiaccio marino che si forma durante la stagione invernale e che raggiunge uno spessore maggiore di 2 metri, nella seconda metà vengono programmate quelle che necessitano del mare aperto senza ghiacci come ad esempio la pesca con reti, palamiti e campionatori pelagici o le dragate per campionare organismi bentonici ossia che vivono sul fondo del mare.4
Ogni anno il PNRA mette a disposizione un certo numero di posti distribuiti ai progetti prescelti dalla   CSNA  (Commissione   Scientifica   Nazionale   per   l’Antartide)   il   responsabile   del   progetto prescelto può inviare il numero di persone assegnato in base alle attitudini professionali relazionate al programma esecutivo da svolgere in Antartide.Le discipline presenti in questa spedizione sono state molte, dalla geologia alla glaciologia, dalla
biologia alla chimica e molte altre; ciascuna disciplina si suddivide ancora in più sottocategorie, ciascuna delle quali si occupa di studiare particolari fenomeni che accadono in quella disciplina. La biologia ad esempio, la disciplina col maggio numero di partecipanti e di specializzazioni, vede ricercatori che si occupano dello studio di batteri, altri che studiano i pinguini, altri ancora i pesci etc. Ognuno nella spedizione occupa un ruolo ben preciso e spesso è delegato da chi è rimasto in Italia a svolgere lavori per più progetti.

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La ricerca che sto portando avanti in questa spedizione è di tipo tecnologico e consiste nello  sviluppare un apparato robotico che permetta lo studio della formazione del ghiaccio invernale e in  particolare il ghiaccio che si forma in scaglie chiamato platelet ice e che si deposita sotto il pack  formando strati che possono raggiungere spessori di diversi metri. Dentro questa specie di grossolana granita che non si ha la certezza di come si forma, trovano rifugio un’infinità di micro organismi e viene utilizzata da una specie di pesce pelagico antartico, il Pleuragramma Antarcticum per la deposizione e la schiusa delle uova. Questo pesce che ha la forma e la dimensione di una sardina è molto importante nella catena trofica dell’ecosistema antartico perchè costituisce un alimento per molte altre specie ittiche più grandi e per mammiferi cetacei e uccelli. Conseguentemente si vuole studiare sia l’accrescimento del platelet ice sia il comportamento di questo animale, come si riproduce e capire il numero degli esempari presenti nelle varie zone dei mari Antartici.

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Per osservare sia l’accrescere del platelett ice, sia la riproduzione e la deposizione delle uova del “Silver fish”, così chiamato dagli anglosassoni, io e il mio gruppo di robotici abbiamo progettato e  costruito   un   palo   lungo   circa   6   metri   da   infilare   nel   pack   ice   dotato   di   sensori   e   sistemi   di  registrazione che osservino dal basso verso l’alto tutto quello che succede nell’area osservata. In questo modo, regolando i periodi di cquisizione delle camere si dovrebbe ottenere una sorta di  “time laps” ossia una serie di fotogrammi che montati in sequenza forniscono un filmato che illustra  quale sia stata la vita nella zona ripresa da 6 a 4 metri di profondità. Il limite di 2 metri è derivato  dal fatto che lo spessore del fast ice (pack che permane più di un anno) in questo periodo è intorno  ai 2,2 metri.

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Originariamente la zona prescelta per l’installazione del palo (POLE che è anche il nome del  progetto) era la “Silver fish bay”, una zona a pochi chilometri dalla base italiana così denominata  proprio perchè è risultata ricca di uova e larve di Pleuragramma.

Purtroppo questa zona solitamente coperta di fast ice, in questa stagione estiva ha visto la totale  tottura del ghiaccio marino con conseguente scomparsa totale per il vento che lo ha portato verso il  centro   del  mare  di  Ross.  Grazie  a   diverse  perlustrazioni   in  elicottero,  basandoci  sulle   mappe  satellitali dei ghiacci siamo riusciti ad individuare una zona coperta di fast ice e protetta dai moti  ondosi che quest’anno, combinati ad una temperatura piuttosto alta, ha permesso a buona parte delle  baie poco protette di liberarsi completamente dal ghiaccio.

la zona prescelta prossima a un punto noto denominato Andrus Point si trova dopo la lingua del  ghiacciaio Aviator, lingua che si estende in mare per 20 km circa, ricca di fiordi e anfratti che offre  il riparo ideale al ghiaccio marino circostante. Per poter installare il palo abbiamo dovuto prima praticare un foro di 350mm con una trivella a  motore,   applicare   una   camicia   di   polietilene,   i   classici   tubi   usati   per   gli   scarichi   fognari,   e  successivamente calare il palo con i sensori in modo che si disponessero come preventivato. L’oggetto più profondo introdotto nel foro è stata una struttura per sorreggere dei provini di diversi  materiali esposti agli organismi incrostanti e alla corrosione marina. Questa gabbia è stata appesa  all’estremità del palo con una cimetta di 4m. E risulta pertanto immersa a una profondità di 10m. Sopra alla gabbia dei provini a circa 1 metro dalla struttura è fissata la CTD, uno strumento che  misura la conducibilità, la temperatura e la profondità dell’acqua e serve per caratterizzare l’acqua in  prossimità del sito prescelto per l’osservazione. La CTD è a 7m di profondità. Quindi inizia la struttura del palo, la parte più bassa è costituita dal fissaggio della CTD e della  gabbia nonché dal supporto per il faro a led che deve illuminare il ghiaccio sovrastante. Il faro è a  6m di profondità. Poco sopra, solidale al palo, c’è la scatola contenente le camere preposte alla  raccolta delle immagini, una fotocamera reflex e due network camera, telecamere di buona qualità  video che sono progettate per la videosorveglianza e che possono registrare su scheda di memoria o  fornire via network il segnale video. Il coperchio della scatola di acciaio inox è di vetro superchiaro da 10mm di spessore e viene tenuto  pulito da un tergicristallo azionato da una catena trainata da un motore elettrico. La   scatola   è   sigillata   ermeticamente   ed   è   attaccata   ad   altri   tubi   dello   stesso   diametro   fino   a  raggiungere la superficie. Tutti i sensori e le camere sono gestiti da microcontrollori. Sulla superficie del ghiaccio marino trovano posto 2 casse in alluminio contenenti le batterie e un  generatore eolico di ultima generazione a levitazione magnetica senza parti striscianti che garantisce  una resistenza al vento fino a 200km/h.

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Dopo aver concluso l’installazione abbiamo fatto due controlli sul buon funzionamento dell’apparato  con relativo recupero dei dati e ispezione del palo con un veicolo subacqueo telecomandato che ci  ha permesso di verificare che tutto sta funzionando a dovere. Questo succede il 4 febbraio, avremmo in previsione un altro controllo e scarico dati ma sia le  condizioni meteo che la mancanza di tempo ci stanno impedendo di effettuare.

*Giorgio Bruzzone si occupa di Robotica Marina per il CNR. Per un caso fortuito è anche Consigliere del Comitato Indipendente per Sant’Olcese. Non perdete le prossime puntate.

 

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