Una flotta di droni a energia eolica sta cambiando la nostra comprensione dell'oceano

I nostri oceani sono inesplorati e poco studiati; oggi conosciamo gli altri pianeti meglio del nostro. Come possiamo raggiungere una migliore comprensione di questo vasto e importante ecosistema? L'esploratore Sebastien de Halleux spiega come una nuova flotta di droni a energia eolica e solare stia raccogliendo in mare dati con dettagli senza precedenti, rivelandoci visioni e prospettive su aspetti come le condizioni meteorologiche globali e la salute delle risorse ittiche. Impariamo di più su cosa potrebbe significare per noi, abitanti della terraferma, una migliore comprensione dell'oceano.

Conosciamo gli altri pianeti
meglio del nostro,

e oggi vi mostrerò
un nuovo tipo di robot

ideato per aiutarci a comprendere
meglio il nostro pianeta.

Fa parte di una categoria

nota nella comunità oceanografica come
veicolo di superficie senza pilota, o USV.

E non ha bisogno di carburante.

Al suo posto, si affida
all'energia eolica per la propulsione.

Eppure, può navigare
intorno al mondo per mesi e mesi.

Dunque vorrei condividere con voi
perché l'abbiamo costruito

e cosa significa per voi.

Qualche anno fa, stavo attraversando
il Pacifico su una barca a vela,

da San Francisco alle Hawaii.

Avevo passato gli ultimi 10 anni
lavorando senza sosta,

sviluppando videogiochi
per centinaia di milioni di utenti

e volevo fare un passo indietro
per guardare il quadro generale

e prendermi del necessario
tempo per pensare.

Ero il navigatore a bordo

e una sera, dopo un'intensa seduta
a studiare le condizioni meteorologiche

e a tracciare la nostra rotta,

sono salito sul ponte e ho visto
questo bellissimo tramonto.

Mi sfiorò un pensiero:

Quanto conosciamo davvero
dei nostri oceani?

Il Pacifico si estendeva
intorno a me a perdita d'occhio,

le onde scuotevano
la nostra barca energicamente,

come promemoria
della loro forza incalcolabile.

Quanto conosciamo davvero
dei nostri oceani?

Ho deciso di scoprirlo.

Ho subito capito che in realtà
non li conosciamo molto.

Per prima cosa perché
sono particolarmente estesi,

e ricoprono il 70% del pianeta,

però sappiamo che influenzano
sistemi planetari complessi

come le condizioni meteorologiche globali,

che si ripercuotono su di noi ogni giorno,

a volte con risvolti drammatici.

Eppure quelle attività
ci sono invisibili.

Le informazioni che abbiamo sugli oceani
sono indiscutibilmente scarse.

Sulla terra ferma ero abituato
ad aver accesso a molti sensori;

a miliardi, a dire il vero.

Ma in mare, i dati in situ
sono scarsi e costosi.

Perché? Perché fanno affidamento
su un numero esiguo di navi e boe.

Il numero effettivo
è stato davvero una sorpresa.

L'Amministrazione Nazionale Oceanica
e Atmosferica statunitense,

meglio conosciuta come NOAA,

ha soltanto 16 navi,

e in tutto il mondo, le boe
situate al largo sono meno di 200.

È facile capire perché:

gli oceani sono un luogo ostile

e per raccogliere dati in situ,
bisogna avere una nave grande,

con un'ingente quantità di carburante

e numerosi equipaggi,

al prezzo di centinaia
di milioni di dollari l'uno,

oppure, boe legate sul fondo dell'oceano
con cavi lunghi più di sei km

ancorati da una serie
di ruote ferroviarie,

che sono pericolose da installare
e costose da mantenere.

E i satelliti, vi chiederete?

Beh, i satelliti sono fantastici,

ci hanno aiutato tanto
ad ottenere un quadro generale

negli ultimi decenni.

Tuttavia, il problema dei satelliti

è che possono vedere solamente
un micron della superficie oceanica.

Hanno una risoluzione spaziale e
temporale piuttosto scarsa,

il loro segnale deve essere corretto
per le nuvole, effetti terrestri

e altri fattori.

Quindi cosa succede negli oceani?

Cosa stiamo cercando di misurare?

E che utilità può avere un robot?

Allarghiamo l'immagine
su un piccolo cubo nell'oceano.

La superficie è una delle cose principali
che vogliamo analizzare,

perché, se ci pensate, la superficie

è il nesso di tutta l'interazione
tra cielo e mare.

È l'interfaccia attraverso la quale
tutta l'energia e i gas devono fluire.

Il sole irradia energia,

la quale viene assorbita dagli oceani
sotto forma di calore

e viene poi rilasciata
parzialmente nell'atmosfera.

I gas presenti nell'atmosfera come la CO2
vengono dissolti nei nostri oceani.

In realtà, solo il 30%
di tutta la CO2 viene assorbito.

Il plankton e altri microrganismi
rilasciano ossigeno nell'atmosfera,

al punto tale che, su due respiri,
uno viene dall'oceano.

Un po' di quel calore evapora,
creando così le nuvole

e alla fine porta alle precipitazioni.

I gradienti di pressione creano
il vento di superficie,

che fa muovere l'umidità
attraverso l'atmosfera.

Una parte del calore si propaga
nelle profondità dell'oceano

dove viene depositato in diversi strati,

l'oceano agisce come una sorta
di caldaia su scala mondiale

conservando tutta quella energia,

che in seguito potrebbe essere rilasciata
in eventi di breve durata come uragani

o in fenomeni di lunga durata
come El Niño.

Questi strati possono essere mischiati
da correnti verticali ascensionali

o da correnti orizzontali,
essenziali per trasportare il calore

dai tropici ai poli.

Poi, naturalmente, c'è la vita marina,

che, in volume, occupa il più grande
ecosistema sul pianeta,

dai microrganismi ai pesci
fino ai mammiferi marini,

come le foche, i delfini e le balene.

Ma la maggior parte di essi
sono invisibili ai nostri occhi.

La sfida di studiare
le variabili oceaniche in scala

è in termini di energia,

l'energia di cui si ha bisogno
per installare sensori in profondità.

Ovviamente, abbiamo provato
molte soluzioni;

da dispositivi azionati dal moto ondoso

ai drifter di superficie

ad azionamenti elettrici fotovoltaici.

Ognuno con i propri compromessi.

La conquista del nostro team
è arrivata in un modo improbabile;

volevamo stabilire il record mondiale
di velocità con un carro a vela.

Ci sono voluti 10 anni
di ricerca e sviluppo

per concepire un nuovo concetto di ala

che per controllarlo
utilizza solamente tre watt

ed è in grado di azionare
un veicolo in ogni parte del mondo

con un'autonomia
apparentemente illimitata.

Adattando questo concetto di ala
a un veicolo nautico,

è nata la genesi di un drone oceanico.

Tenete conto che sono più grandi
di quello che appaiono.

Misurano circa 4,5 metri in altezza,
7 in lunghezza e 1,5 in larghezza.

Vedeteli come dei satelliti di superficie.

Sono dotati di una serie di sensori
calibrati scientificamente

che misurano
tutte le principali variabili,

sia oceanografiche che atmosferiche,

e i dati ad alta risoluzione
vengono trasmessi a terra in tempo reale

da un collegamento satellitare.

Il nostro team è stato
molto impegnato negli ultimi anni

a condurre missioni
nelle più rigide condizioni oceaiche

sul pianeta,

dall'Artico al tropicale Oceano Pacifico.

Siamo arrivati fino
alla calotta glaciale artica.

Abbiamo navigato nel bel mezzo
degli uragani atlantici.

Abbiamo scovato Capo Horn

e fatto lo slalom tra le piattaforme
petrolifere nel Golfo del Messico.

Questo robot è davvero resistente.

Vorrei condividere con voi
il recente lavoro condotto

nei pressi delle isole Pribilof.

Si tratta di un piccolo gruppo di isole
situate nel gelido mare di Bering

tra Stati Uniti e Russia.

Il mare di Bering ospita
il merluzzo d'Alaska,

un coregone che forse non riconoscerete,

ma che avrete assaggiato se vi piacciono
i bastoncini di pesce o i surimi.

Sì, i surimi sembrano polpa di granchio,
ma sono in realtà merluzzo.

La pesca del merluzzo è la più grande
industria ittica nella nazione,

sia in termini di valore che di volume;

il pesce pescato ogni anno
raggiunge 1,4 milioni di tonnellate.

Così negli ultimi anni,
una flotta di droni oceanici

ha lavorato duramente
nel mare di Bering

per aiutare a valutare le dimensioni
della popolazione di merluzzo.

Questo aiuta a migliorare il regime
di quote usato per gestire la pesca,

a prevenire un crollo
della popolazione ittica

e a proteggere questo fragile ecosistema.

I droni esaminano la zona di pesca
attraverso proprietà acustiche,

per esempio un sonar.

Questo invia un'onda sonora
verso il basso,

e poi il riverbero, l'eco dall'onda sonora

dal fondo marino o dal banco di pesci,

ci dà un'idea della situazione
al di sotto della superficie.

I nostri droni oceanici sono molto bravi
a compiere questo procedimento ripetitivo,

così giorno dopo giorno
stanno scandagliando il mare di Bering.

Le isole Pribilof ospitano anche
una numerosa colonia di otarie orsine.

Negli anni '50, quella colonia
contava circa due milioni di esemplari.

Tristemente, negli ultimi tempi,
la popolazione è rapidamente diminuita.

Da allora gli esemplari si sono dimezzati,

e la popolazione
continua a calare velocemente.

Per capire il motivo di tutto ciò,

il nostro partner scientifico
al National Marine Mammal Laboratory

ha sistemato una targhetta GPS
su alcune otarie madri,

incollate alle loro pellicce.

La targhetta misura
la posizione e la profondità

e inoltre ha una piccola telecamera

che viene attivata
da accelerazioni improvvise.

Ecco un filmato girato da un'otaria
con una vena artistica,

che ci regala una prospettiva eccezionale
di una caccia subacquea

nelle profondità dell'Artico

e un'istantanea del merluzzo, la preda,

pochi secondi prima che venga divorato.

Tuttavia, lavorare nell'Artico
è molto duro, anche per un robot.

Hanno dovuto sopravvivere
a una tormenta in agosto

e con interferenze da parte dei passanti;

come quella piccola otaria
che si sta godendo la corsa.

(Risate)

Nel corso della stagione, i GPS
hanno registrato oltre 200.000 immersioni

e con un'analisi più approfondita,

possiamo vedere la rotta di ogni otaria
e le immersioni ripetute.

Stiamo sulla strada per scoprire
cosa sta realmente accadendo

in quella zona di foraggiamento

ed è davvero stupendo.

Una volta sovrapposti i dati acustici
raccolti dai droni,

si comincia ad avere un quadro.

Quando le otarie lasciano le isole,
nuotando da sinistra a destra,

si immergono a una profondità
di circa 20 metri,

che il drone identifica essere
popolata da piccoli merluzzi giovani

a basso contenuto calorico.

Poi coprono distanze molto più ampie
e si immergono più in profondità

in una zona dove il drone identifica
merluzzi più grossi e più adulti,

che sono più nutrienti.

Purtroppo, le calorie bruciate
dalle otarie madri

che nuotano in questa ulteriore distanza

non lasciano loro abbastanza energie
per allattare i loro piccoli sull'isola,

portando così al calo della popolazione.

Inoltre, i droni hanno registrato
un aumento della temperatura dell'acqua

intorno all'isola.

Potrebbe essere uno dei fattori
che spingono i merluzzi verso nord,

in cerca di regioni più fredde.

L'analisi dei dati è ancora in corso,

ma possiamo già notare
che alcuni pezzi del puzzle

del mistero delle otarie orsine

si stanno congiungendo.

Ma tornando indietro al quadro generale,

anche noi siamo mammiferi.

Gli oceani forniscono fino a 20 kg
di pesce per persona all'anno.

Mentre esauriamo le scorte
di pesce, cosa possiamo imparare

dalla storia delle otarie orsine?

E a parte questo, gli oceani
interessano tutti noi da vicino

dato che condizionano
i sistemi meteorologici,

che influenzano la produzione
agricola mondiale

o possono portare alla distruzione
di vite e di beni materiali

attraverso uragani, siccità
e inondazioni estreme.

C'è ancora molto da esplorare
e da studiare nei nostri oceani,

e oggigiorno conosciamo
gli altri pianeti meglio del nostro.

Ma se dividessimo il vasto oceano
in quadrati di 6x6 gradi,

ognuno di circa 600 km di lunghezza,

ne otterremmo circa 1.000.

Così, poco alla volta,
lavorando con i nostri partner,

stiamo installando un drone oceanico
in ognuna di quelle caselle,

con la speranza che, raggiungendo una copertura globale,

potremo avere una conoscenza maggiore
di quei sistemi planetari

che influiscono sull'umanità.

Usiamo robot per studiare mondi
lontani nel nostro sistema solare

già da qualche tempo.

È ora di quantificare il nostro pianeta,

perché non possiamo sistemare
ciò che non possiamo misurare

e non possiamo prepararci
per ciò che non conosciamo.

Grazie.

(Applausi)