Big data e AI al servizio dell’acquacoltura: il gioco di squadra di ISPRA e WSense

Predizione e analisi dei dati per studiare la qualità delle acque e poter tutelare concretamente gli ecosistemi acquatici. Grazie ai fondi previsti dal piano MER (Marine Ecosystem Restoration) del PNRR, nel Golfo di Follonica (tra Livorno e Grosseto, sulla costa Toscana), l’agenzia ambientale ISPRA ha commissionato all’azienda italiana WSense l’installazione subacquea di una rete di sensori connessi online, senza fili, capaci di fornire giornalmente oltre 1.500 misurazioni sulla qualità dell’acqua. Nel Golfo sono infatti presenti importanti impianti di piscicoltura e molluschicoltura, che coprono un’area di circa 1.600 ettari. I dati trasmessi riportano in tempo reale misure ottenute da parametri che vengono monitorati lungo tutto l’arco dell’anno, come temperatura, torbidità, conduttività, intensità e direzione delle correnti a diverse profondità. Il sistema è operativo dal primo di agosto 2025.

Con i metodi tradizionali il monitoraggio della qualità delle acque viene effettuato con campionamenti a intervalli di settimane e mesi nell’arco dell’anno e la raccolta di pochi dati alla volta. L’attività si svolge con l’uso di imbarcazioni e sensori calati in acqua al momento, o attraverso il prelievo di campioni, l’analisi in laboratorio e la trasmissione ai ricercatori dei limitati dati così ottenuti. Nel caso del Golfo di Follonica, per avere gli stessi dati in diretta online, sarebbe stata necessaria la posa, sui fondali, di chilometri di cavi, con impatto ambientale e costi per dato incomparabili.

Come funziona la tecnologia di WSense

Il sistema di monitoraggio installato da WSense è composto da 9 stazioni di campionamento: in 8 sono installati sensori multiparametrici per la rilevazione dei classici parametri per le analisi dell’acqua come temperatura, ossigeno disciolto, torbidità e conduttività, mentre in 2 di queste – in prossimità delle mitilicolture – sono presenti anche sensori dedicati alla misurazione della clorofilla e dell’attività batterica totale. La nona stazione ospita, invece, un correntometro che registra intensità e direzione delle correnti lungo l’intera colonna d’acqua, con misurazioni su 14 livelli di profondità, dal fondale alla superficie. È stato inoltre predisposto un sistema di allarme in tempo reale che consente di impostare, per ciascun parametro, soglie minime e massime e di inviare automaticamente un alert via mail in caso di superamento.

Tutti i giorni, per tutto l’anno, affluiranno in tempo reale sulla piattaforma informativa del progetto MER di ISPRA, i parametri rilevati dai sensori del sistema di modem sottomarini senza fili, tramite ripetitori sottomarini e due boe con unità di comunicazione WiFi di superficie. Il sistema è posizionato a profondità tra i tre e i cinque metri, e fino a 28 metri per i dati delle correnti. Quotidianamente verranno trasmesse online tra le 1.530 e le 2.040 misure — contro le 5-6, o poco più, che è possibile rilevare con i metodi tradizionali – per un totale di misurazioni trasmesse di circa 560.600 e 747.500 l’anno.

Il volume delle informazioni così raccolto permetterà ai ricercatori ISPRA di effettuare analisi approfondite al variare delle stagioni, delle condizioni meteo-marine e delle operazioni di gestione degli impianti di acquacoltura. Si potrebbero così intercettare discontinuità e perturbazioni anomale o impreviste e generare un impatto concreto nella tutela ambientale degli ecosistemi acquatici. Tecnologie come quella sviluppata da WSense renderebbero quindi possibile l’applicazione di big data e AI al settore del monitoraggio subacqueo. “Un salto quantico, che apre scenari prima inimmaginabili”, commenta Chiara Petrioli, CEO di WSense. “Si schiude la possibilità di applicare big data e intelligenza artificiale al monitoraggio sottomarino, con un impatto concreto sulla tutela ambientale”.

La collaborazione tra ISPRA e WSense

WSense, azienda spinoff dell’Università di Roma “La Sapienza”, opera nel settore delle comunicazioni subacquee senza fili. Su commissione di ISPRA, nell’ambito del piano MER del PNRR, l’azienda ha realizzato e fornito il network di comunicazione e trasmissione subacquea, oltre alla piattaforma web-cloud con interfaccia grafica che dovrebbe facilitare l’analisi e il confronto dei dati, la loro archiviazione e la messa a disposizione alle autorità di controllo e agli allevatori, che possono consultarli. Il sistema progettato da WSense potrebbe spingere l’ISPRA verso un futuro avanguardistico a livello mondiale nel monitoraggio dei parametri di qualità delle acque in prossimità degli impianti di acquacoltura, un settore che sembra destinato a crescere significativamente per rispondere alla crescente domanda alimentare globale.

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