Robot subacquei monitoreranno la biodiversità marina nei parchi eolici offshore

Energia, inquinamento, riscaldamento globale sono concetti che ormai fanno parte del lessico e della vita quotidiana. Come conciliare sviluppo, ricerca di energia e protezione dell’ambiente? È da poco nato in Germania un progetto che vuole muoversi in questa direzione, il cui nome è SeaMe (Sustainable Ecosystem Approach in Monitoring the Marine Environment). L’attore principale è la RWE (Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG), una compagnia elettrica nata ad Essen nel 1898 e oggi specializzata nella produzione di energia rinnovabile, che mira ad acquisire una comprensione globale delle interazioni tra i parchi eolici offshore, molto diffusi nel Mare del Nord, e l’ecosistema locale.

Per fare questo verrà utilizzato un solido approccio scientifico, combinato con tecnologie di monitoraggio innovative e rispettose dell’ambiente basate sull’intelligenza artificiale (AI). Con l’aiuto di droni, analisi del Dna ambientale e veicoli sottomarini autonomi, si dovranno stabilire metodi sostenibili che riducano le emissioni di CO2, minimizzando al tempo stesso l’impatto sulla vita marina. Per raggiungere questo scopo la RWE ha chiesto la partecipazione dell’Università di Brema, del DFKI – Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (Centro di ricerca tedesco per l’intelligenza artificiale), dell’Istituto Helmholtz per la biodiversità marina dell’Università di Oldenburg (HIFMB), dell’Istituto Alfred Wegener – Centro Helmholtz per la ricerca polare e marina (AWI), del BioConsult SH e dell’azienda danese DHI A/S.

Per monitorare l’ambiente marino in maniera efficace ma sostenibile, il DFKI ha equipaggiato un veicolo sottomarino autonomo con sensori oceanografici e metodi di intelligenza artificiale per garantire una navigazione sicura e una raccolta precisa dei dati: il Deepleng. Si tratta di un veicolo sottomarino autonomo (AUV) progettato appositamente come veicolo di esplorazione a lunga distanza in grado di raggiungere profondità batipelagiche, con un diametro molto piccolo per adattarsi a una trivella per il ghiaccio e uno scafo esterno ottimizzato dal punto di vista idrodinamico per ridurre il consumo di energia e consentire missioni a lungo raggio. Il veicolo ha quindi 28 centimetri di diametro per 3 metri di lunghezza, 130 kg di peso, una profondità massima operativa di 2.000 metri, un propulsore principale posteriore orientabile coadiuvato da altri due laterali robotizzati e una durata delle batterie (ricaricabili sotto la superficie) di oltre 10 ore.

La parte più importante dello sviluppo ha però riguardato le sue capacità di analisi: telecamere stereo, ecoscandaglio, sonar per evitare eventuali ostacoli, moduli di elaborazione delle immagini e un sistema di sensori oceanografici multimodali in grado di registrare con precisione parametri fisici come la temperatura dell’acqua, la salinità e il contenuto di ossigeno. Inoltre, i ricercatori stanno sviluppando un sistema di videosorveglianza supportato dall’intelligenza artificiale che consente al Deepleng di rilevare pesci e mammiferi marini, una tecnologia basata sull’apprendimento automatico e sull’elaborazione delle immagini per consentire al robot di migliorare continuamente le sue capacità di rilevamento della vita marina senza apportare disturbo o problemi all’habitat in cui si muove. La raccolta simultanea di dati fisici e biologici consentirà una valutazione completa dell’ecosistema marino, prendendo in considerazione anche il fitoplancton (alghe microscopiche) e lo zooplancton (ad esempio il krill), che svolgono un ruolo centrale nella catena alimentare marina.

Essendo la navigazione in oceano aperto particolarmente impegnativa, i ricercatori stanno sviluppando algoritmi intelligenti che consentano al robot di manovrare in sicurezza attraverso le acque, rilevando ostacoli ed evitandoli senza mettere a repentaglio gli obiettivi della missione. Oltre a test di laboratorio approfonditi, effettuati a Brema nel padiglione di esplorazione marittima di 1.300 metri quadrati di proprietà del DFKI, sono previsti test nel centro di prova per le tecnologie marittime a Helgoland, per verificare l’idoneità oceanica e le funzioni di sicurezza dell’AUV. Al termine di queste prove il Deepleng verrà inviato presso il parco eolico offshore RWE Kaskasi, a circa 35 chilometri a nord di Helgoland, per testare direttamente in mare le sue capacità di rilevazione dei dati, di solito difficili da ottenere ma così importanti per valutare l’impatto sull’ambiente di questi enormi campi eolici.

Fonte foto: DFKI