I droni controllano il supervulcano dei Campi Flegrei

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Di Enrica Marotta, ricercatrice dell’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (INGV) 

Tra i molteplici campi di applicazione dei SAPR occupa un posto di primissimo piano il monitoraggio ambientale finalizzato alla prevenzione del rischio. Anche di quello vulcanologico.

Il telerilevamento attraverso gli APR, appositamente equipaggiati con termocamere e sensori ad hoc, consente la produzione e la successiva elaborazione di dati che sono a supporto dell’attività di studio geofisico e, al contempo, garantisce una maggiore sicurezza per i professionisti che svolgono ispezioni di aree impervie o di siti ad alta pericolosità.

Perseguendo questa finalità di ricerca, la Sezione di Napoli Osservatorio Vesuviano dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (OV-INGV) – nell’ambito del progetto S.I.S.TE.M.A. (Potenziamento di monitoraggio vulcanico dei Campi Flegrei per variazione dei livelli di allerta da base ad attenzione) finanziato dalla Regione Campania a valere su fondi POR FESR 2007/2013 –ha acquisito due APR multirotore modello FlyBit realizzati da FlyTop, equipaggiati sia con fotocamera visibile che con telecamera all’infrarosso termico.

Sei geologi hanno imparato a volare

Per l’utilizzo dei multirotore sono stati addestrati sei dipendenti dell’Osservatorio Vesuviano – INGV che hanno dovuto conseguire un attestato di Pilota di APR, come disciplinato dal Regolamento Enac – Mezzi Aerei a Pilotaggio Remoto. Secondo quanto previsto dal progetto S.I.S.TE.M.A, i droni FlyBit sono stati acquistati dalla FlyTop principalmente per osservare alcune specifiche aree vulcaniche della caldera dei Campi Flegrei, il cui livello di allerta (così come predisposto dal Dipartimento della Protezione Civile) è passato nel dicembre 2012 dal livello “base” a quello di “attenzione”.

Il sistema di rilevamento con sensoristica IR installato sui droni, integrato dai dati provenienti dalle reti permanenti di sorveglianza all’infrarosso termico, è orientato verso due principali obiettivi: da un lato permette l’acquisizione di informazioni sull’evoluzione morfologica e sulla distribuzione areale di zone caratterizzate da significative anomalie termiche e intenso degassamento nelle aree vulcaniche napoletane (Campi Flegrei, Vesuvio e Ischia), dall’altro favorisce la produzione di mappature dinamiche del campo di temperature superficiali di specifiche zone della caldera flegrea.

Tenere la caldera sotto controllo

Tali informazioni contribuiscono ad ampliare la conoscenza delle fenomenologie vulcaniche associate a fenomeni precursori e servono, inoltre, a migliorare la stima della pericolosità delle aree vulcaniche oggetto di studio.

È interessante sottolineare come le misure effettuate dalle termocamera IR con i droni FlyBit consentano una stima più efficace ed efficiente del flusso di calore in aree vulcaniche. Infatti i metodi attualmente utilizzati per la stima del flusso di calore sono basati sulla misura del gradiente di temperatura superficiale (ΔT) e quella del flusso di anidride carbonica (CO2).

Questi due metodi però si basano su campagne di misura puntuali che richiedono tempi lunghi e che quindi non permettono un monitoraggio frequente del flusso di calore durante una crisi vulcanica. Campagne preliminari effettuate nel cratere de La Solfatara (Campi Flegrei) hanno già dimostrato che esiste una correlazione tra la temperatura superficiale (misurata tramite termocamera mobile) e il gradiente superficiale (ottenuto con termocoppia) e di conseguenza tra la temperatura superficiale e il flusso di calore. Una volta validato il metodo, anche in tutte le altre aree vulcaniche, l’utilizzo del drone permetterà di ottenere rapidamente una mappa dettagliata del rilascio termico, in tempi molto più rapidi rispetto a quelli odierni.

Non solo vulcani

I rilievi con telecamera all’infrarosso termico possono essere utilizzati anche per indagini ambientali quali, ad esempio, quelle finalizzate all’individuazione di sorgenti di inquinamento fluviale e marino, all’individuazione di siti con discariche sepolte abusive o al rilievo di aree soggette a dissesto idrogeologico e gravitativo e così via.

Inoltre gli APR FlyBit, grazie all’installazione della fotocamera, possono essere utilizzati per rilievi aerofotogrammetrici che possono affiancarsi e sovrapporsi ai rilievi all’infrarosso termico o semplicemente acquisire scene di aree a difficile accessibilità a seguito di disastri naturali o antropici. La possibilità di dotare questi sistemi con vari sensori, in considerazione alle loro rilevanti capacità di carico, permette di ipotizzare anche un futuro impiego per ulteriori applicazioni di remote sensing: è in corso di valutazione, infatti, la possibilità di equipaggiare i SAPR con sensori multispettrali o con sensori che consentano analisi chimiche qualitative e quantitative dei gas fumarolici nelle aree vulcaniche a degassamento diffuso al fine di ottenere una stima del flusso rilasciato. In linea generale la tecnologia UAV è adatta allo svolgimento di tante attività di controllo e sorveglianza in ambito ambientale pertanto è più che plausibile che in futuro questi droni saranno utilizzati anche in altre aree e potranno avere ulteriori campi di applicazione attinenti a quella che è la mission dell’INGV.

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