Immagine copertina generata con l’intelligenza artificiale
L’Artico potrebbe presto essere monitorato anche attraverso i suoi suoni. Ricercatori del MIT Lincoln Laboratory stanno sviluppando una rete di sensori a basso costo capace di registrare le vibrazioni prodotte dal ghiaccio marino, insieme ai segnali provenienti dagli animali e dalle attività umane. L’obiettivo è raccogliere più informazioni sulle trasformazioni dell’ambiente artico, riducendo al tempo stesso la necessità per gli scienziati di spostarsi continuamente sulla banchisa.
Come funzionano i sensori acustici artici
Il ghiaccio marino produce segnali caratteristici quando si rompe o si muove. Queste vibrazioni, definite anche icequakes, possono propagarsi attraverso la superficie ghiacciata e generare vere e proprie firme acustiche e sismiche. Il problema è che tali segnali possono sovrapporsi ai versi degli animali marini o ai rumori provocati dalle attività umane.
I ricercatori Ben Evans e David Whelihan lavorano dal 2022 presso la Navy’s Operation Ice Camp per sviluppare una rete composta da sensori commerciali economici, destinata al monitoraggio continuo dell’Artico. Nel 2024 il gruppo aveva già utilizzato nodi integrati per la raccolta dei dati, mentre nel marzo di quest’anno è tornato sul ghiaccio con un geofono più sofisticato, progettato per rilevare le vibrazioni della banchisa.
L’importanza della raccolta dati in tempo reale
Portare le apparecchiature nell’Artico non è però semplice. Durante l’ultima spedizione, una serie di bufere di neve ha ritardato di una settimana l’arrivo dei ricercatori. Le temperature sono scese ripetutamente fino a -25 °F, mentre i venti hanno raggiunto i 25-30 mph, con raffiche fino a 40 mph.
Il gruppo è riuscito a trasportare i sensori con una slitta verso una zona remota, ma ha dovuto interrompere l’operazione dopo aver installato circa un quarto delle apparecchiature previste. Il peggioramento delle condizioni meteorologiche rendeva infatti troppo rischioso proseguire. I dispositivi sono stati recuperati circa una settimana dopo, durante una breve fase di miglioramento del tempo.
Sensori acustici artici: verso un monitoraggio diffuso
La prospettiva dei ricercatori è costruire una rete capace di raccogliere informazioni sull’Artico senza richiedere una presenza costante sul ghiaccio. I dati acustici potrebbero aiutare a comprendere meglio come si propagano le diverse tipologie di segnali e, soprattutto, a distinguere le vibrazioni provocate dalla frattura del ghiaccio da quelle generate da altre fonti.
In futuro, il progetto potrebbe diventare ancora più autonomo. Prima dell’Operation Ice Camp 2028, il team prevede infatti di sviluppare e testare versioni dei sensori trasportabili e rilasciabili dall’aria, così da semplificare il loro posizionamento nelle aree più difficili da raggiungere.
I suoni dell’Oceano Artico come indicatori di rischio
L’ambiente artico presenta una vera e propria combinazione di suoni: dal ghiaccio che si frattura ai richiami dei mammiferi marini, fino alle attività delle navi. Le misurazioni effettuate nel 2024 hanno persino registrato canti di mammiferi marini, dimostrando quanto possa essere complesso interpretare correttamente i segnali raccolti.
Per questo gli scienziati puntano anche sul machine learning, con l’obiettivo di migliorare la distinzione tra icequakes, vocalizzazioni animali e altre sorgenti sonore. Una classificazione più precisa potrebbe consentire di automatizzare parte del monitoraggio degli eventi di fratturazione del ghiaccio.
Sfide e potenzialità del monitoraggio acustico avanzato
Al progetto si affianca un secondo esperimento dedicato alle comunicazioni attraverso il ghiaccio. Il modem sviluppato dalla startup norvegese Havguard utilizza campi magnetici invece delle tradizionali comunicazioni radio, che vengono rapidamente attenuate dall’acqua marina.
In Alaska il sistema è stato testato attraverso 3,6 piedi di ghiaccio, utilizzando un veicolo subacqueo controllato da remoto. Il prototipo ha raggiunto una velocità di trasmissione di circa 1,2 kilobyte al secondo: un valore ancora limitato, ma considerato incoraggiante dai ricercatori.
Le due tecnologie potrebbero essere integrate in futuro. I sensori raccoglierebbero i dati, mentre il sistema di comunicazione permetterebbe di recuperarli senza dover raggiungere continuamente le aree interessate. L’obiettivo è chiaro: ottenere più informazioni sull’Artico e, soprattutto, ridurre il numero di persone costrette ad affrontare condizioni estreme sul ghiaccio.
Fonte: Interesting Engineering
