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
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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MAREA
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8 Aprile presso ISMAR-CNR (Area Territoriale di Ricerca di Bologna), si terrà una giornata di lavoro dedicata alle prospettive future inerenti il tema paleoceanografia.
L’incontro mira al consolidamento di una rete di studiosi in ambito paleoceanografico nell’ottica di future azioni progettuali nazionali ed internazionali da parte di ISMAR.
Riferimento: Lucilla Capotondi (CNR-ISMAR)
Lo studio, pubblicato sulla rivista del Nature publishing group, dimostra come possano generarsi onde alte fino a 2 o 3 volte l’altezza significativa. Un’informazione cruciale per i naviganti e le piattaforme petrolifere. La pericolosità di questi eventi concerne le onde oceaniche, ma anche quelle “nostrane”.
Per i naviganti, ed in tempi più recenti per le piattaforme petrolifere, la domanda chiave è “quanto alte possono essere le onde di tempesta?”. Negli anni, l’esperienza diretta e le sempre più numerose misure, sia da satellite che da boe oceanografiche, hanno spinto i valori possibili delle altezze d’onda sempre più in alto. Durante la tempesta del gennaio 2014 nel Nord Atlantico si è stimato (dati del modello del Centro Meteorologico Europeo per le Previsioni a Medio Termine, ECMWF, a Reading, Regno Unito) che l’“altezza significativa”, cioè la misura dell’energia della mareggiata, abbia sfiorato i 20 metri. Questo significa però che si sono verificate certamente singole onde superiori a 35 m.
L’analisi seguita all’evento, a cui hanno partecipato Alvise Benetazzo e Luigi Cavaleri del CNR-ISMAR, pubblicata su Scientific Reports col titolo “Observation of a giant wave-packet on the surface of the ocean”, ha dimostrato che è possibile prevedere in anticipo questi “eventi anomali”, ma solo in senso probabilistico. “La caratterizzazione di onde di tale altezza richiede tecniche avanzate di analisi non- lineare multi-dimensionale che, partendo dall’informazione sullo stato energetico del mare, sono in grado di spiegare a posteriori l’apparire di tali cosiddette onde anomale, cioè come nel mezzo di una tempesta possano generarsi onde alte fino a 2 o 3 volte l’altezza significativa”, spiega Cavaleri. “Spinto dal vento, il mare lungo (swell) che ne è seguito ha portato onde di eccezionale energia sulle coste occidentali europee. Fortunatamente una boa spagnola, situata a nord-ovest della penisola iberica, è riuscita a misurare un pacchetto di tre onde consecutive, alte fino a 28 metri a partire da una locale significativa di 11 m”.
Come anticipato, non è possibile stabilire in maniera deterministica “dove e quando” questi eventi si realizzeranno. “Tuttavia, nota l’energia del mare, cosa possibile con le normali previsioni, siamo in grado di fornire la probabilità del loro accadimento, cioè l’informazione cruciale per i naviganti e le piattaforme petrolifere”, prosegue Benetazzo. “La pericolosità di questi eventi non concerne solo le onde oceaniche, ma anche quelle ‘nostrane’. È bene ricordare che in normali condizioni di mare con 1 metro di altezza significativa, in certe condizioni si possono incontrare, senza preavviso, singole onde isolate fino a 2,5 m di altezza, che non sono eventi di un momento, ma possono percorrere, con poca modifica della loro altezza, distanze considerevoli”. Tornando al caso di studio, “l’analisi ha stimato che la durata del pacchetto di tre onde da 28 metri sia stata di circa 20 minuti e che abbia percorso quasi 20 km. In tutte queste situazioni l’attività di previsione gioca un fattore essenziale, consentendo su tutti i mari, anche italiani, di indicare l’altezza significativa per i giorni successivi e anche la probabilità di questi eventi solo apparentemente anomali.
Link all’articolo: https://doi.org/10.1038/s41598-021-02875-y
Per informazioni:
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.
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