Il monitoraggio robotizzato del plancton nel golfo di Napoli

La Stazione Zoologica Anton Dohrn (SZN) mette in funzione l’Imaging FlowCytobot (IFCB) nel Golfo di Napoli, la prima installazione in assoluto nel Mar Mediterraneo di una tecnologia d’avanguardia, destinata a rivoluzionare la comprensione e la salvaguardia degli ecosistemi marini.

La “Sentinella” invisibile della salute dei mari

Sebbene invisibili a occhio nudo, gli organismi planctonici sono i pilastri della vita sul pianeta. Il fitoplancton, la componente autotrofa, è il vero “polmone blu” della Terra: produce circa la metà dell’ossigeno che respiriamo e assorbe enormi quantità di anidride carbonica.

Poiché le comunità planctoniche mutano con estrema rapidità, i tradizionali campionamenti manuali e le analisi successive in laboratorio sono spesso insufficienti a monitorare i meccanismi di risposta degli ecosistemi ai cambiamenti. L’IFCB, prodotto da McLane Research Lab, supera questo limite offrendo una tecnologia per automatizzare il campionamento, il conteggio e l’identificazione in tempo reale.

Tecnologia e Intelligenza Artificiale al servizio del golfo di Napoli

L’IFCB è installato sulla boa elastica Meda B della SZN, una piattaforma tecnologica alimentata da pannelli solari e dotata di una stazione meteorologica e di sensori per misurare temperatura, salinità, correnti. Questo “microscopio sottomarino” analizza l’acqua ininterrottamente, catturando fino a 30.000 immagini ad alta risoluzione ogni ora.

La vera rivoluzione risiede nell’integrazione con l’Intelligenza Artificiale: la mole enorme di dati viene analizzata da algoritmi di machine learning che identificano automaticamente specie, forme e dimensioni degli organismi. Questo permette ai ricercatori di monitorare la salute del mare con una precisione e una velocità senza precedenti.

“L’Imaging FlowCytobot è un punto di svolta fondamentale,” spiega la Dott.ssa Leonilde Roselli, ricercatrice della SZN “Ci permette di osservare le risposte del plancton alle variazioni ambientali su scale temporali estremamente ridotte, nell’ordine delle ore. Sono proprio queste le scale ecologicamente rilevanti per comprendere come le comunità si organizzano e gli ecosistemi reagiscono agli impatti antropici e ai cambiamenti climatici. Lo strumento permette inoltre di approfondire le dinamiche di successione e le fioriture di singole specie – incluse quelle potenzialmente tossiche –, di analizzare i diversi stadi di sviluppo e le interazioni biologiche che ne regolano l’organizzazione. Si tratta di un’innovazione che ha già rivoluzionato lo studio della biodiversità marina e del funzionamento degli ecosistemi.”

Un successo di squadra

Il raggiungimento di questo traguardo tecnologico è il frutto di una sinergia tra ricercatori e tecnici della SZN, dove ogni expertise ha giocato un ruolo cruciale. Il coordinamento scientifico dell’attività è curato da Leonilde Roselli e da Emilie Houliez, esperta internazionale di questa specifica tecnologia. La fondamentale analisi della biodiversità e il riconoscimento tassonomico delle specie sono eseguiti da Diana Sarno, con il supporto di Eleonora Scalco e Melponemi Mente.

Sul fronte operativo, l’integrazione tecnologica del robot sulla piattaforma Meda B è gestita da Augusto Passarelli e Simonepietro Canese. Infine, la messa in opera in mare è resa possibile dallo staff tecnico composto da Francesco Terlizzi, Davide Errico, Roberto Gallia, Marco Cannavacciuolo, Claudio Iorio e Vincenzo Rando. L’attività ha beneficiato, inoltre, del supporto manageriale di Teresa Romeo.

Con questa innovazione, la Stazione Zoologica Anton Dohrn si pone alla guida e all’esplorazione di un monitoraggio marino ad alta frequenza in Mediterraneo, fornendo strumenti necessari per affrontare le sfide ecologiche del futuro relative alle risposte degli ecosistemi agli impatti antropici compresi i cambiamenti climatici.