Biologia marina con Andrea Ginelli

Parliamo di corsi per Subacquei Scientifici - Professional & Recreational Scientific Diver

una lodevole iniziativa nata dall’impegno e dalla passione di un giovane biologo marino, Andrea Ginelli.

presentazione di Umberto Natoli

 
 
Fa piacere constatare che a vivacizzare il mondo della ricerca scientifica dedicata al mare e comunque all’ambiente subacqueo in genere, con la creazione di un programma di corsi per subacquei scientifici, non è stato in questa occasione il mondo accademico, ma vi si è dedicato un giovane biologo, Andrea Ginelli, con una proposta formativa molto concreta, orientata su due indirizzi ben distinti, uno dedicato al settore strettamente professionale e l’altro ai tanti appassionati praticanti l’attività subacquea a scopo ricreativo, ma desiderosi di ampliare e approfondire la conoscenza in tutte le sue forme della scienza del mare. L’aspetto molto interessante è che questa iniziativa è stata specificatamente pensata per coinvolgere fattivamente ogni subacqueo dilettante che si avvicina a questa specialità, formandolo e preparandolo per essere in grado di offrire il suo concreto contributo ad attività di monitoraggio ambientale e di ricerca. Ad accogliere quest’idea e ad inserirla in maniera organica nella propria organizzazione didattica subacquea è stata la UTRtek - Underwater Technical Research UK LTD. L’ideatore Andrea Ginelli, divenutone anche il riconosciuto responsabile e trainer di questa specialità nell’ambito della UTRtek - Underwater Technical Research, Italian UTRtek Agency, ha creato sempre nell’ambito di questa didattica, la Professional Marine Biology & Archaeology Diving Academy. A quest’entità fa riferimento la tenuta dei corsi per Subacquei Scientifici, di cui ci parla in dettaglio nel suo articolo che segue.
Al giovane biologo l’idea è venuta perché nel suo percorso di studi, assieme ad altri studenti, si è scontrato con una realtà che in molti casi non è solamente italiana, ossia quella della carenza di formazione pratica, direttamente in immersione, di tecniche operative di intervento nell’ambiente marino, dove poter interagire con lo stesso e applicare ciò che si è imparato da un punto di vista solamente teorico. In particolare la sua idea è maturata in occasione delle sue esperienze di partecipazione diretta con equipe di studio nell'isola di Lady Elliot in Australia, e all'iSimangaliso Wetland Park in Sudafrica, così come nella sua più recente partecipazione al progetto di ricerca etologica ed ecologica sulle grandi aggregazioni di Sphyrna lewini (Squalo martello smerlato) in Arabia Saudita. Proprio in queste circostanze ha sentito la mancanza di una preparazione pratica a monte con strumentazioni e metodologie, ed anche la mancanza dell’esperienza di una manovalanza operativa che ha potuto e dovuto apprendere e perfezionare direttamente in loco. Auspichiamo pertanto il miglior successo di questa bella iniziativa volta a promuovere professionalità e conoscenza dell’ambiente marino.

Andrea Ginelli

Biologo marino - Rappresentante degli studenti di Biologia Marina presso l'Università Politecnica delle Marche – UNIVPM.

UTRtek - Underwater Technical Research, Italian UTRtek Agency - Trainer

Professional Marine Biology & Archaeology Diving Academy - Responsabile

Venendo incontro all’esigenza di colmare una lacuna formativa nel settore operativo della ricerca in ambito della biologia marina, settore a cui appartengo, ho ritenuto opportuno creare due brevetti di specialità con l’intento di garantire soprattutto a noi studiosi e ricercatori la possibilità di ambire ad essere riconosciuti come “Operatori Scientifici Subacquei”, qualificati come tali a livello europeo e internazionale, così come permettere a ricercatori e studiosi di utilizzare in future pubblicazioni scientifiche le utilissime informazioni che possono essere raccolte anche da semplici subacquei appassionati. L’agenzia didattica UTRtek - Underwater Technical Research, Italian UTRtek Agency, per la quale già opero in qualità di istruttore, riconoscendone da subito il valore, mi ha concesso di strutturare e dar credito a questa mia idea, con la creazione della seguente tipologia di corsi, già presentati in vari incontri in occasione dell’EUDI SHOW di Bologna, tenutosi dall’1 al 3 aprile 2022 :

- Professional Scientific Diver
- Recreational Scientific Diver
- Professional Marine Biology & Archaeology Diver
- Professional & Recreational Scientific Diving Instructor
- Professional & Recreational Scientific Diving Instructor Trainer


I percorsi formativi, aperti a tutti coloro in possesso di un brevetto subacqueo già di primo grado, del tipo Open Water Scuba Diver, comune a tutte le didattiche, comprendono l’apprendimento e la sperimentazione delle più versatili ed aggiornate tecniche e metodologie scientifiche subacquee, tutto rigorosamente in configurazione hogarthiana con minima o nulla interferenza sia nell’acquisizione del campione che nei confronti dell’ambiente.
 
 
Questo significa lavorare bene sul proprio assetto, la propria galleggiabilità, la propria confidenza in acqua e l’adeguata consapevolezza e conoscenza delle corrette procedure di immersione.
In sintesi, mi piacerebbe avere la possibilità di unire ancor di più il mondo della scienza a quello della subacquea e quello della subacquea alla scienza, tutto al fine di poter tutelare e rispettare quelle stesse meraviglie che entrambi questi mondi desiderano tanto sia osservare che proteggere. Il corso Professional Scientific Diver è, infatti, il primo reale programma di addestramento con il quale potenzialmente tutti i subacquei potranno mettere la loro passione e la loro voglia di sapere al servizio della ricerca.
Quello che vanno ad iniziare non è quindi solamente un "corso subacqueo", ma l'apprendimento basilare di una filosofia di immersione, quella scientifica, che permetterà di entrare nel favoloso mondo sommerso con un occhio più critico e consapevole, a prescindere dal fatto che siano subacquei ricreativi o tecnici. Imparare ad orientarsi in immersione, e fuori dell’acqua, non servirà solamente a consentire un agevole ritorno alla base, e quindi a rendere più gradevoli e meno faticose le immersioni, ma sarà fondamentale ai fini de campionamenti e delle ricerche che si vanno a effettuare.
Comprenderemo l'importanza di avere una configurazione "pulita", idrodinamica, e caratterizzata dai concetti di rigore e minimalismo propri di un vero scienziato, pilastri del concetto di "Configurazione Hogarthiana".
Sperimenteremo insieme le migliori tecniche di costruzione e utilizzo di transetti, quadrats, sorbone, air-lifts, palloni di sollevamento per l’utilizzo e l’efficiente trasporto di griglie di traslocazione e cages, e di fotogrammetria per la mappatura 3D di relitti o di grotte, e molto altro ancora….
Verranno inoltre fornite conoscenze sulle problematiche e sulle emergenze che potrebbero verificarsi in immersione e sulla gestione del primo soccorso. Questo corso abilita all'esecuzione di immersioni subacquee scientifiche entro i limiti dettati dalle certificazioni già in possesso dell'allievo. Vediamo ora di chiarire bene cosa s’intende per subacquea scientifica.

foto di Umberto Natoli

SCIENTIFIC DIVING
La subacquea scientifica consiste nell’utilizzo in immersione di varie metodologie e apparecchiature al fine di adempiere a lavori mirati al perseguimento della conoscenza scientifica. La subacquea supporta la ricerca attraverso attività efficienti e quanto mai variabili di monitoraggio e campionamento mirato.
I subacquei scientifici possono essere sia scienziati sia subacquei qualificati, che mettono la propria preparazione, la propria esperienza e la propria passione e al servizio della ricerca, utilizzando le tecniche e le attrezzature subacquee più consone al raggiungimento di tale fine.
La subacquea scientifica è svolta soprattutto dalle università, a sostegno di programmi di ricerca o post-laurea, e da enti governativi, come l'Agenzia per la Protezione Ambientale degli Stati Uniti (United States Environmental Protection Agency) e l'Agenzia Britannica per l'Ambiente (UK Environment Agency), così come da musei, acquari e società di consulenza con espresse finalità di ricerca, educazione e monitoraggio ambientale. Questi effettuano immersioni scientifiche al fine di recuperare campioni d’acqua, di organismi e fondali marini, lacustri o fluviali in modo da esaminare quelle che possono essere per esempio le tracce dell’inquinamento. Le immersioni scientifiche, in base agli scopi lavorativi perseguiti, possono o essere regolamentate dalla legislazione sulla sicurezza sul lavoro o possono esserne esentate in quanto autoregolamentate da enti riconosciuti. Gli standard di addestramento variano in tutto il mondo anche se esistono alcuni accordi internazionali che facilitano gli scienziati provenienti da luoghi diversi e che lavorano insieme su progetti di interesse comune, ad ogni modo questi sono superiori a quelli delle immersioni ricreative “entry level”.
Come per la subacquea ricreativa non esiste uno specifico limite di età superiore al quale non è più possibile immergersi, a condizione che il subacqueo rimanga idoneo ad immergersi dal punto di vista fisico, medico e psichico. Le procedure di gestione delle emergenze, in immersione ed in superficie, da applicarsi alle immersioni subacquee scientifiche rispecchiano essenzialmente quelle delle altre immersioni che siano ricreative o tecniche, ovviamente con qualche accortezza in più nei riguardi dell’attrezzatura che si sta utilizzando sul momento.
I subacquei scientifici coinvolti nelle immersioni scientifiche hanno la possibilità di condurre osservazioni dirette in loco e in tempo reale, che consentono la verifica a terra di osservazioni su più ampia scala e di imbattersi in occasionali osservazioni fortuite al di fuori dell'esperimento pianificato.

foto di Umberto Natoli

La destrezza umana è l’alternativa più versatile e meno costosa, soprattutto nelle quote di profondità più basse, alle complessità imposte dalle operazioni robotiche condotte a distanza, e proprio per questo è la più richiesta. La subacquea scientifica è da vedersi in un quadro ancor più ampio di quello strettamente relativo alla biologia; ci può avvicinare per esempio ai campi dell’archeologia subacquea o della ricostruzione paleoclimatica che ha una grande influenza sulla comprensione dell'evoluzione e del passato ecologico e biogeografico, infatti il clima è da sempre uno tra i motori più potenti dell'evoluzione.
Grazie al progresso tecnologico e della ricerca sugli aspetti decompressivi dell’immersione, di cui la SIMSI - Società Italiana di Medicina Iperbarica e Subacquea e la stessa UTRtek - Underwater Technical Research UK LTD sono tra i più importanti sostenitori, sono stati resi possibili apprezzabili progressi nella formazione e nell'accessibilità alle immersioni trimix e ai sistemi rebreather a circuito chiuso, che i subacquei scientifici possono ora utilizzare per raggiungere addirittura le barriere mesofotiche più profonde, che potrebbero rappresentare, ad esempio, uno tra gli ultimi rifugi dei coralli dal riscaldamento delle acque superficiali.
La capacità di immergersi sotto il ghiaccio polare, mediante l’utilizzo di attrezzature stagne, offre l'opportunità di far progredire la scienza anche in un ambiente così unico e remoto, ad un costo relativamente basso. D'altronde un piccolo numero di buchi nel ghiaccio può fornire l'accesso su una vasta area e alti livelli di replicazione sperimentale.
Sfruttamento eccessivo, perdita di habitat, inquinamento e cambiamento climatico, così come l'introduzione di specie aliene, sono considerate tra le principali cause di estinzione e di minacce globali agli ecosistemi marini e alla perdita di biodiversità. I subacquei scientifici sono quindi i soggetti più competenti per rilevare la presenza di sostanze e specie potenzialmente invasive e in alcuni casi possono fornire una risposta rapida a queste minacce. Ci sono poi fenomeni e organismi che sono di difficile o quasi impossibile osservazione se non essendo lì fisicamente.
Fatta questa premessa, vediamo ora come possono essere coinvolti tutti i subacquei che non hanno specializzazioni di studio o professionali, ma che per interesse culturale, scientifico e passione vogliono impegnarsi a dare il proprio contributo partecipativo a queste affascinanti attività. Quindi ci si chiede se esistono dei progetti a cui possono partecipare anche dei semplici diver? Certamente sì, e vengono pensati, definiti e inquadrati nel concetto di Citizen Science.
 
 

foto di Umberto Natoli

CITIZEN SCIENCE
Esistono diversi progetti che utilizzano gli input osservativi dei subacquei ricreativi per fornire dati affidabili sulla presenza e sulla distribuzione di vari organismi marini. La pronta disponibilità di fotocamere subacquee digitali fa in modo che la raccolta di tali osservazioni sia facile e la permanenza dei record digitali consente la revisione degli stessi anche a posteriori da parte degli esperti. Alcuni progetti includono il Reef Life Survey, con sede in Australia, il progetto internazionale iNaturalist, con sede in California e che si concentra in parte sulle specie marine, o le stesse ricerche portate avanti da Reef Check Italia Onlus, proprio qui nel Mar Mediterraneo. Il corso Recreational Scientific Diver è stato formalmente ideato e sviluppato per garantire a chiunque desiderasse supportare il progresso scientifico o semplicemente tutelare le meraviglie celate in fondo ai nostri mari, la possibilità di apprendere e sperimentare le più consone pratiche d’immersione volte al perseguimento della conoscenza scientifica. Le indescrivibili esperienze conoscitive che ogni subacqueo, tecnico o ricreativo che sia, vive ogniqualvolta si immerge potranno, con le giuste conoscenze pratiche e teoriche, essere finalmente messe al servizio della scienza. Innumerevoli e di varia natura sono le utilissime e preziosissime informazioni che possono essere raccolte anche da semplici subacquei appassionati e che una volta pubblicate, per assurdo anche sui classici socialnetwork o ancor meglio sui giusti portali di ricerca, potranno essere per sempre utili ed utilizzabili sia da ricercatori che da studiosi, così come confluire in future pubblicazioni scientifiche.
A corredo di quanto detto, vorrei anche fornire qualche informazione sulle strumentazioni e sulle metodologie scientifiche subacquee.
STRUMENTAZIONI E METODOLOGIE SCIENTIFICHE DI BASE
La maggior parte del lavoro scientifico sul campo implica una qualche forma di raccolta dati. Questa attività consiste in misurazioni in loco di dati fisici, e comporta talvolta il prelievo di campioni, con contestuale registrazione dettagliata della procedura e degli aspetti ambientali. I video, la fotografia, il prendere nota delle misurazioni e l'etichettatura dei campioni sono pratiche comuni. I campioni biologici e geologici sono solitamente prelevati ed insacchettati in appositi “zip-lock bags” ed etichettati per rendere possibile la loro identificazione a posteriori. La disponibilità di fotocamere subacquee consente poi di scattare fotografie in situ, anche agli stessi contenitori per mantenere quindi dei riferimenti. I campioni biologici possono anche essere etichettati e rilasciati o essere sottoposti a piccole biopsie per l'analisi del DNA. Quando vengono effettuate misurazioni non estrattive, video e fotografie forniscono il backup dei dati elencati. La registrazione su fogli “report forms” preparati a priori è preferibile laddove possibile, poiché scrivere sott'acqua è relativamente inefficiente, e spesso non molto leggibile. Wetnotes, carta impermeabile prestampata o lavagnette subacquee impermeabili sono comunemente utilizzati per tenere traccia di aspetti, caratteristiche e dettagli utili ai fini del progetto direttamente in situ e se necessario come misure di emergenza.
Come è facile intuire quindi le opportunità lavorative crescenti e le attività subacquee a supporto della ricerca possono essere davvero le più disparate: • Campionamento: l'immersione scientifica è altamente selettiva ed utile al fine di prelevare materiali o organismi delicati e campionare località o associazioni specifiche. Può essere più efficiente dei metodi di campionamento casuali e più efficace rispetto all'uso di research vessels. In alcuni casi poi non c'è altro modo per accedere al campione se non quello di ricercarlo attivamente ed identificarlo visivamente prima di estrarlo da un ambiente complesso senza provocare danni: un’immersione scientifica correttamente condotta produce campioni di qualità superiore con minori danni collaterali.
 
 

• Indagine, valutazione ed osservazione quantitativa: possono comprendere descrizioni quantitative di assemblaggi biotici, distribuzione o abbondanza di una specie o di un gruppo o altre caratteristiche, o mettere in relazione la topografia del fondale marino con la distribuzione della specie o del gruppo in esame. Ci sono anche esempi in cui sono stati utilizzati ROV e video survey per questi scopi, ovviamente ciascuna alternativa presenta i propri vantaggi.
• Etologia: il comportamento animale tende a essere studiato mediante osservazione diretta, video o fotografia time-lapse. In molti casi l'attrezzatura viene adeguatamente posizionata ed in seguito recuperata da subacquei scientifici per permettere un quanto più oggettivo giudizio del comportamento ripreso. E’ tuttavia dibattuta l’influenza dei subacquei e delle apparecchiature di monitoraggio sul comportamento degli animali: il comportamento può essere influenzato dal tipo di attrezzatura utilizzata dai subacquei che utilizzano apparecchiature a circuito aperto o chiuso, come è noto che il rumore e la presenza di bolle influenzano il comportamento dei pesci. Tra i vari studi etologici condotti spiccano quelli negli ambiti del comportamento riproduttivo, della territorialità, dell'interazione predatore-preda e del movimento solitario o dei gruppi.
• Misurazioni in situ: le misurazioni in situ effettuate da subacquei eliminano la necessità di rimuovere il target della nostra analisi dall'acqua offrendo il potenziale per l’acquisizione di dati più accurati con meno disturbi dell’ambiente, tuttavia non sempre è praticabile.
• Studi su impatto e inquinamento: l'osservazione del subacqueo scientifico può essere efficace per identificare le cause e le entità dei disturbi, inoltre sia le misurazioni che i campioni possono essere facilmente presi dove ne sono stati registrati gli effetti. Deve però essere sempre considerato il rischio per il subacqueo. Sono stati condotti studi per valutare l’impatto ambientale dei subacquei ricreativi sui fragili ecosistemi della barriera corallina tropicale o delle grotte.
• Studi ecologici: lo studio della distribuzione, dell’abbondanza e delle interazioni tra organismi e di questi con l'ambiente è dato dalla combinazione di varie attività fin qui menzionate. La presenza del subacqueo scientifico consente di acquisire informazioni da osservazioni fortuite in tempo reale, il che è particolarmente prezioso quando l'osservazione è un evento raro.
• Nuove specie e prime segnalazioni: la scoperta di nuove specie o di un loro più ampio range di estensione si basa inizialmente sul notare la presenza dell'organismo inaspettato, per poi prelevarlo o registrare prove sufficienti della sua presenza procedendo poi nel dargli un’identità. In tal senso non c'è sostituto migliore alla presenza di un subacqueo scientifico adeguatamente preparato e con la giusta attrezzatura. Sono molti i casi di organismi che sono stati inaspettatamente osservati, segnalati e mai più rivisti.
 
 

• Valutazione tecnica: la valutazione di nuove tecniche ed il confronto tra queste e quelle di indagine e di raccolta dei dati già esistenti sono procedure comuni, non solo per le tecniche utilizzate dai subacquei scientifici, ma anche per il funzionamento di apparecchiature controllate a distanza o di superficie. L’analisi delle prestazioni operative può identificare difetti e potenzialmente migliorare la progettazione delle apparecchiature e del loro funzionamento e favorire la convalida del metodo in esame.
• Mappatura e verifica del substrato: il rilevamento diretto da parte dei subacquei può essere necessario o preferibile a seconda di cosa deve essere mappato. Le mappe di distribuzione richiedono che i soggetti o target siano riconosciuti in modo affidabile ed accurato, in alcuni casi ciò può essere fatto solo da un esperto osservatore. Le tecnologie di mappatura da remoto richiedono poi una convalida su accuratezza, precisione e affidabilità. Possono essere utilizzati vari metodi, incluso l'uso di subacquei per convalidare fisicamente i punti sulla mappa.
• Geologia o profilo geologico: più raro, ma può includere semplici osservazioni della geologia sommersa o della distribuzione delle facies sedimentarie e la raccolta di campioni.
• Dispiegamento e recupero: la presenza del subacqueo scientifico consente un attento e preciso posizionamento dell'attrezzatura, che può essere necessario per raccogliere i dati desiderati o per evitare di impattare sull'ambiente. Anche il recupero richiede spesso un lavoro accurato al fine di evitare danni all’ambiente o alle attrezzature.
• Studi idrotermali: i subacquei scientifici sono stati utilizzati per individuare, identificare e campionare sfiati idrotermali isolati e non.
• Contrassegna e ricattura: i subacquei scientifici sono stati utilizzati per contrassegnare, taggare e riprendere gli animali oggetto degli studi. Questo può essere relativamente facile con specie bentoniche che sono sessili o si muovono lentamente, ma può essere abbastanza difficile con altre. Etichettatura e rilascio in situ espongono il soggetto in esame ad un minor rischio di barotraumi.
• Biotecnologia e farmacologia: la raccolta mirata di specie a scopi di indagine farmacologica dovrebbe aumentare la probabilità di effettuare nuove scoperte; questo è altrettanto valido per altri metodi di raccolta diretta.
• Geochimica e biogeochimica: i subacquei scientifici sono stati utilizzati per campionare la distribuzione dei sedimenti superficiali e per prelevare carotaggi all’interno di barriere coralline.
Spero di aver dato un quadro sufficientemente esaustivo di questa nuova realtà didattica aperta davvero a tutti, e soprattutto spero di aver trasmesso il mio entusiasmo e la mia passione, suscitando l’interesse dei subacquei di ogni livello per questa iniziativa, e spero che chiunque ami il mare e desideri scoprire come proteggerlo in tal senso, non esiti a contattarmi per avere qualsiasi informazione sui corsi sopra descritti, all’indirizzo e-mail: PSDiving.UTRtek@gmail.com.
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