AP3 - Rischi ambientali, naturali e antropici

AP3 - Rischi ambientali, naturali e antropici

Gli obiettivi dell'Area Progettuale

L’Area Progettuale ha come obiettivo generale il miglioramento delle conoscenze dei fenomeni naturali e delle loro interazioni con gli ecosistemi, le attività antropiche e le infrastrutture presenti sul territorio, al fine della caratterizzazione, previsione e mitigazione dei rischi.
In tale ambito si vuole garantire un efficiente sistema di prevenzione dei rischi (sismi ed eruzioni, frane, alluvioni, incendi, erosione coste) mediante:

  • i) lo sviluppo e sperimentazione di tecnologie avanzate per il monitoraggio:
    • idrometeorologico, con riferimento anche ai fenomeni meteorologici intensi,
    • degrado ambientale (suolo, acqua, ecosistemi, patrimonio culturale),
    • dissesto geo-idrologico, mediante laboratori sperimentali, piattaforme integrate webgis, reti multi-strumentali, stazioni di rilevamento ambientale mobile, sensori satellitari,
    • rischi marini e costieri, mediante sistemi monitoraggio contaminazione, sensori multiparametrici in tempo reale per aree costiere e rilievi marini con sistemi remoti;
  • ii) la migliore comprensione dei processi e dei fattori responsabili di eventi meteorologici, geologici e geo-idrologici pericolosi e ricostruzione della loro evoluzione e distribuzione nello spazio e nel tempo.

Questi obiettivi sono raggiunti attraverso una maggiore integrazione tra conoscenze acquisite sui fenomeni di rischio, innovazione tecnologica, sistemi osservativi in grado di monitorare in modo integrato l'ambiente, centri e reti per la gestione dati e modellistica ambientale, idrogeologica e geotecnica per la valutazione degli impatti sia in termini di inquinamento antropico che di eventi calamitosi a differenti scale.
Su tale base, l’Area Progettuale, oltre a fornire conoscenza, metodologie e strumenti per una corretta identificazione dei rischi, si propone di essere particolarmente innovativa per gli effetti sinergici dovuti alla multidisciplinarietà di competenze presenti.

Rilievo

Il rilievo dell'Area Progettuale

Il miglioramento delle tecniche di previsione dei rischi naturali e di prevenzione e mitigazione dei loro effetti sull’ambiente, anche in un contesto di cambiamenti globali, è un’esigenza particolarmente sentita nel nostro Paese. Nonostante gli sforzi normativi a livello nazionale ed europeo, la frequenza degli eventi estremi in Italia così come nel mondo è aumentata. Il fenomeno è complesso in quanto coinvolge fattori tra loro interagenti quali: i cambiamenti climatici, l’assetto idrogeologico, i cambiamenti di uso del suolo e del mare, la resilienza degli ecosistemi e la capacità delle popolazioni stesse a recepire il concetto di rischio.
In tale ambito, il Dipartimento Scienze del sistema Terra e tecnologie per l'ambiente (DTA), con la sua rete di Istituti, è impegnato a contribuire al progresso delle conoscenze scientifiche e tecnologiche per contrastare il degrado ambientale e il suo impatto su ecosistemi e patrimonio culturale e per comprendere meglio le varie tipologie di rischio (eruzioni, terremoti, dissesti idrogeologici, rischi ecotossicologici di terra e di mare).
L’Area Progettuale “Rischi Naturali, Ambientali ed Antropici” ha la peculiarità di promuovere, indirizzare e consolidare quelle attività intente a dare risposte efficaci in termini di ricerca sperimentale, applicata e di innovazione tecnologica per il miglioramento delle conoscenze degli eventi atmosferici intensi (ad es. fenomeni convettivi), degli eventi catastrofici, dei processi di base dei fenomeni di rischio e nonché dell’impatto degli eventi sugli ecosistemi, sul patrimonio culturale, sulla fascia marina costiera, sulle attività antropiche e sulle infrastrutture. In quest’ottica, l’Area Progettuale per le competenze scientifiche interdisciplinari presenti e quelle che potranno svilupparsi in futuro ha le potenzialità per rispondere efficacemente alle reali esigenze del Paese per una previsione, prevenzione e mitigazione del rischio accettabile in termini etici, sociali ed economici.

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AP1 - Cambiamenti Globali e cicli biogeochimici: dinamiche, impatti e mitigazione

AP1 - Cambiamenti Globali e cicli biogeochimici: dinamiche, impatti e mitigazione

Gli obiettivi dell'Area Progettuale

L’obiettivo generale è quello di integrare in modelli complessi (Earth System Models) i processi fisico-chimico-biologici e geologici e la dinamica dei sistemi ecologici alle diverse scale spaziali e temporali di interesse. Obiettivo di più lungo respiro è invece l’integrazione dei risultati con le competenze attinenti alle scienze sociali ed economiche, presenti in altri Dipartimenti e in altri Enti e Università, passo necessario per fornire le risposte richieste dai policy maker e dalla società.

Obiettivi scientifici:

  • studio dei cambiamenti globali nel Sistema Terra e nelle sue componenti, della dinamica e della predicibilità del clima, sviluppo ed implementazione di modelli climatici, ricostruzioni paleoclimatiche e geocronologia;
  • osservazione dei cambiamenti nella composizione dell'atmosfera ed interazione qualità dell’aria (e salute) clima;
  • interazione biosfera-geosfera-oceano;
  • analisi dei cicli biogeochimici di carbonio, azoto, zolfo, boro, fosforo e metalli in traccia nelle loro componenti atmosferiche, acquatiche, oceaniche, del suolo, della biosfera, del mantello e della crosta terrestre;
  • analisi del ciclo dell'acqua e dei regimi di precipitazione liquida e solida, risposta dei ghiacciai e della copertura nevosa, delle acque superficiali e delle falde acquifere, componente marina;
  • analisi degli impatti associati ai cambiamenti globali in aree remote ed antropizzate e in hot-spots climatico–ambientali (Mediterraneo, aree polari, montane e costiere, megacities, foreste, zone aride, zone umide, laghi, suoli);
  • effetti dei cambiamenti sulla biosfera e sugli ecosistemi marini e di transizione, terrestri e acquatici, sulla dinamica degli oceani e della superficie terrestre;
  • supporto allo sviluppo di strategie di mitigazione e di adattamento ai cambiamenti globali;
  • eventi estremi nel sistema accoppiato oceano-atmosfera;
  • contaminazione ambientale.

Rilievo

Il rilievo dell'Area Progettuale

Le attività dell’uomo stanno cambiando l’ambiente del Pianeta in modo profondo e in alcuni casi irreversibile. I cambiamenti a scala planetaria (cambiamenti globali) sono dovuti non solo all’immissione di materiale inquinante nell’ambiente, ma anche ai cambiamenti nell’uso del territorio, alla perdita di habitat e alla alterazione della biodiversità. L’intervento umano sta avvenendo a una velocità così elevata da causare profondi cambiamenti agli ecosistemi ed ai processi che li regolano e dai quali dipendono il clima e la stessa vita sulla Terra.
Studiare i cambiamenti globali significa valutare, tramite modelli e misure sperimentali, le alterazioni dovute a cause naturali ed antropiche, che influenzano il funzionamento del Sistema Terra e prevederne gli effetti sull’ambiente, il clima, gli ecosistemi, la biodiversità e sulla nostra società. I cambiamenti globali sono molto più del solo cambiamento climatico e non riguardano solo gli aspetti dinamici e biogeochimici, ma anche quelli socio-economici.
Lo studio dei cambiamenti globali è tradizionalmente avvenuto “scomponendo” il Sistema Terra nelle sue parti (approccio riduzionistico). E’ necessario invece un approccio sistemico per ricomporre il quadro completo e osservare il Sistema Terra nella sua interezza. Vi è un’imprescindibile necessità di monitorare i cambiamenti mediante osservazioni a lungo termine, obiettivo difficile da attuare per costante mancanza di risorse. La ricerca in questo campo in Italia è troppo spesso settoriale e non integrata, confinata dai rigidi steccati disciplinari presenti nel sistema Università/Ricerca. Mentre si sta faticosamente realizzando l’integrazione fra discipline (fisica, chimica, biologia, geologia) e fra i diversi comparti (atmosfera, oceano, biosfera, geosfera), molto carente è tuttora il collegamento fra le attività sperimentali e quelle modellistiche la cui integrazione è importante per fornire la necessaria sintesi dei risultati.

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