Cnr-Istituto di Scienze Marine

L’Istituto di Scienze Marine del Consiglio Nazionale delle Ricerche svolge attività di ricerca fondamentale e applicata in oceanografia fisica, chimica e biologica e in geologia marina.

L’obiettivo è contribuire allo studio dei processi oceanici e della variabilità climatica, allo sviluppo di sistemi/servizi per l’osservazione, la protezione e la gestione sostenibile dell’ambiente marino e delle coste.

                               L’Istituto di Scienze Marine del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISMAR) svolge attività di

Ricerca Fondamentale e Applicata

in oceanografia fisica, chimica e biologica e in geologia marina con l’obiettivo di contribuire sia allo studio dei processi oceanici e della variabilità climatica che allo sviluppo di sistemi/servizi per l’osservazione, la protezione e la gestione sostenibile dell’ambiente marino e delle coste

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La missione della Joides Resolution in Tirreno: il racconto in presenza e in streaming

Nell’ambito delle attività della Sezione di Geologia Marina della SGI, desideriamo invitarvi a seguire la commemorazione della Professoressa Maria Bianca Cita, accademica dei Lincei, recentemente scomparsa, che verrà tenuta dal Dottor Angelo Camerlenghi in via telematica, il 18 settembre 2024 alle ore 15,00.

A seguire, Agata Di Stefano, Maria Filomena Loreto, Alessio Sanfilippo e Nevio Zitellini (CNR-ISMAR) terranno un seminario sulla recente missione della Joides Resolution in Tirreno, dal titolo “An overview of the IODP Exp 402: Continent – ocean transition in the Tyrrhenian basin” di A. Di Stefano, M.F. Loreto, A. Sanfilippo, N. Zitellini and the IODP Expedition 402 Scientists.

Il collegamento per seguire entrambi gli eventi è disponibile all’url:
https://us06web.zoom.us/j/82631830509?pwd=c0iMcBDVbScKutTbU89FPA6gEj8wQb.1
ID riunione: 826 3183 0509
Codice d’accesso: 381417

Dopo 60 giorni passati in mare aperto, lungo il mar Tirreno, la nave da perforazione JOIDES Resolution torna a Napoli, da dove era partita, concludendo la spedizione oceanografica dell’International Ocean Discovery Program (IODP) 402 – Transizione Oceano-Continente nel Tirreno.

A bordo un carico di peridotiti, preziose rocce che potranno fornire inedite informazioni sulla composizione e sul comportamento del mantello terrestre.

“Queste rocce, così chiamate da uno dei suoi costituenti principali, il peridoto, sono difficilissime da ‘raccogliere’ perché normalmente si trovano a 30-50 chilometri al di sotto della superficie terrestre”, spiega Nevio Zitellini, dell’Istituto di scienze marine del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ismar) e tra i coordinatori scientifici della campagna IODP 402. “Il nostro pianeta è suddiviso in involucri concentrici: la crosta, il mantello e il nucleo. Tutto ciò che riguarda la composizione della parte interna della Terra, tra cui il mantello, è in gran parte derivato da misure indirette, come ad esempio la propagazione delle onde sismiche generate dai terremoti. Manca, cioè, l’osservazione diretta o, come dicono i geologi ‘la prova del campione in mano’. Il Tirreno è un caso eccezionale perché queste rocce sono praticamente affioranti sul fondo del mare, nella sua parte più centrale”.

La spedizione ha interessato due transetti nel Tirreno. Un transetto est-ovest con lo scopo di analizzare la progressione dalla crosta magmatica al mantello esumato; un transetto nord-sud per mappare la zona di faglia che ha permesso l’esumazione del mantello e per valutare i processi che hanno agito all’interfaccia idrosfera-litosfera e i potenziali ecosistemi correlati.

“Sono state effettuate sei perforazioni ad una profondità di circa 2800-3600 metri e di queste ben due hanno raggiunto le peridotiti. Ne abbiamo collezionate più di un centinaio di metri e abbiamo ‘pescato’ anche altro materiale, tra cui delle rocce granitoidi, inaspettate in mezzo al Tirreno visto che solitamente si trovano sotto i nostri piedi quando andiamo a sciare in Val D’Aosta” prosegue Alberto Malinverno, del Lamont-Doherty Earth Observatory (Ldeo) della Columbia University e altro coordinatore della campagna IODP 402.

“Le peridotiti che abbiamo raccolto sono estremamente importanti. Ci permetteranno per esempio di chiarire meglio i meccanismi che portano alla separazione dei continenti, al vulcanismo che interessa tutta l’area meridionale della penisola italiana, fino ai processi di cattura del carbonio da parte di queste rocce”, aggiunge Zitellini.

Monitorare le aree vulcaniche attive tramite aerofotogrammetria da drone

Monitorare siti particolarmente ostili: campi fumarolici, fangaie, crateri vulcanici attivi, è una delle sfide più dure per la ricerca vulcanologica e per la previsione dell’evoluzione di attività vulcanica fino ad una possibile eruzione. Questa sfida ambiziosa è stata risolta efficacemente con un drone equipaggiato per la fotogrammetria ad alta precisione.

‘Dopo aver studiato a partire dal 2013 le falesie costiere dell’area flegrea con tecniche di rilievo da laser scanner terrestre e di fotogrammetria da drone, abbiamo deciso di applicare le stesse tecniche agli adiacenti settori vulcanici attivi. Per oltre un anno, abbiamo monitorato la più grande fumarola dei Campi Flegrei, associata ad una estesa fangaia nella quale è assolutamente vietato l’accesso alle persone per i possibili rischi di emissione di fanghi bollenti e piccole esplosioni freatiche’, afferma Fabio Matano, ricercatore del CNR-ISMAR. Renato Somma, ricercatore dell’INGV ed associato al CNR-IRISS, aggiunge: ‘il monitoraggio dell’area fumarolica di Pisciarelli è fondamentale, sia per la comprensione dei fenomeni bradisismici in atto, che per accertare l’evoluzione dei fenomeni locali di tipo franoso e l’accadimento di esplosioni freatiche. Le attività di monitoraggio non possono essere condotte con rilievi diretti, in quanto il sito è caratterizzato da una temperatura di oltre 90°C ed emissioni fumaroliche spettacolari a temperatura di oltre 110°C’. ‘Il monitoraggio è stato eseguito attraverso rilievi aero-fotogrammetrici, ossia una tecnica di ripresa fotografica mediante l’utilizzo di un drone ottenendo un vero e proprio time-lapse fotogrammetrico. La tecnica utilizzata consente, tramite software appropriati, l’elaborazione delle immagini acquisite, georiferite nello spazio, per ricostruire in maniera tridimensionale i dettagli della superficie topografica dell’intera area’, continua Alessandro Fedele dell’INGV, ‘con questa tecnica siamo riusciti a ricostruire, mese per mese, tutte le variazioni intervenute nell’area di Pisciarelli nel tempo: dai detriti depositati, testimonianza di piccoli fenomeni franosi locali, alle tracce di fango dovute a piccole esplosioni freatiche’. Insomma, il drone ha ricostruito tutta la ‘storia’ vulcanica ed idrotermale del sito durante l’ultimo anno, con una precisione di pochi centimetri.

La fotogrammetria da drone si è dimostrata, in un limitato ambiente vulcanico tra i più ostili che si possano immaginare, un mezzo di indagine potentissimo per descrivere in maniera dettagliata, da remoto e senza alcun rischio, qualunque minima evoluzione di una zona estremamente attiva.

Il lavoro, dal titolo ‘Time-lapse landform monitoring in the Pisciarelli (Campi Flegrei-Italy) fumarole field using UAV photogrammetry’, è firmato da Alessandro Fedele, Renato Somma, Claudia Troise e Giuseppe De Natale dell’INGV, da Karen Holmberg della New York University (USA) e da Fabio Matano del CNR-ISMAR.

‘Questo lavoro dimostra le grandi potenzialità della fotogrammetria con drone per il monitoraggio di siti particolarmente ostili; nell’immediato futuro, contiamo di equipaggiare il drone con sensori di gas vulcanici e con una telecamera termica ad infrarossi, in modo tale che il drone possa effettuare un monitoraggio multiparametrico geochimico e geofisico integrato delle aree vulcaniche inaccessibili, anche in presenza di fenomeni eruttivi in atto’, conclude De Natale.

La scheda

Chi: Istituto di Scienze Marine del CNR (CNR-ISMAR); Istituto di Ricerca su Innovazione e Servizi per lo Sviluppo del CNR (CNR-IRISS); Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV); New York University (New York, USA).

Che cosa: un nuovo metodo per il monitoraggio aerofotogrammetrico con drone di aree vulcaniche attive e siti particolarmente ostili (https://www.mdpi.com/2072-4292/13/1/118).

Per informazioni:
Fabio Matano
CNR-ISMAR
fabio.matano@cnr.it

Next seminar

Giovedì 8 maggio ore 14:30    –    ON LINE LINK

Gian Marco Palamara, CNR-ISMAR-Roma
“Integrated Modelling for Integrative Ecology”

ABSTRACT: Ecology is a discipline with flexible boundaries, where characterizing species interactions and ecosystem responses often requires accounting for the complexity, nonlinearity, and stochastic nature of biological and environmental processes.
In this talk, I will present different ecological case studies combining experimental and theoretical approaches to explore population and community dynamics under environmental stress and spatial heterogeneity. In the first part of the talk, we analyse long-term experiments on Daphnia galeata exposed to sublethal pesticide concentrations using a stochastic, age-structured population model. Bayesian inference reveals significant treatment effects — particularly for the insecticide Diazinon — on mortality and fertility, with clone-specific responses reflecting potential adaptation. The model also accounts for strong demographic stochasticity, supporting more reliable interpretation of ecotoxicological data. In a second case study, we develop stochastic models for multi-species systems, including food webs and metacommunities. Using continuous-time Markov processes, we revisit functional response theory, predator prey equations, and finally explore biodiversity dynamics in dynamic landscapes modelled as time-varying random geometric graphs with neutral dynamics. Among other things, our findings show that fluctuating connectivity can enhance both local and regional species richness, offering new theoretical insights into spatiotemporal drivers of biodiversity.
Together, these studies demonstrate how stochastic models can reveal hidden mechanisms in ecological systems — from controlled experiments to complex landscapes.

Gian Marco Palamara was born in Rome and trained as a physicist. For over a decade, he has worked internationally at the intersection of theoretical ecology and ecological modelling, collaborating closely with empiricists to develop robust theoretical frameworks for understanding the drivers of biological diversity. More recently, Gian Marco has been exploring integrative approaches to ecology that bridge disciplinary boundaries, drawing together insights from the mathematical, natural, and social sciences.

Attestato di partecipazione:
richiederlo in chat a inizio seminario. L’attestato viene rilasciato a chi rimane in sala per l’intero seminario

“Partecipando a questo incontro, accetti che lo stesso venga registrato e reso disponibile. Dalla registrazione verranno eliminati lista dei partecipanti e chat”
Ricordiamo a tutti di tenere spento il proprio microfono. Accenderlo solo in caso di intervento.

“By accessing this meeting you acknowledge that it will be recorded and made available. Chat and participant list will not be recorded.”
We ask everybody to mute their microphone, unless intervening. Please write your questions in the chat