La modellizzazione acustica del rumore da traffico navale

La modellizzazione acustica del rumore da traffico navale nel Santuario dei Cetacei Gaetano Licitra, ARPAT Gaetano Catania 21 Aprile 2017 - g. licitra@arpat. toscana. it 1

Principio di precauzione • Gli effetti sui cetacei delle molteplici sorgenti antropiche non sono completamente noti (sia a livello del singolo individuo che di popolazione). • I vari soggetti interessati dovrebbero agire applicando delle opportune misure di conservazione, ricerca e mitigazione degli impatti che si basino sul principio di precauzione. (ACCOBAMS Recommendation 2. 7 & ACCOBAMS Resolution 2. 16). 2

Marine Strategy Framework Directive (2008/56/CE) azione comunitaria nel campo della politica per l’ambiente marino gli Stati membri devono adottare misure concrete per conseguire e/o mantenere un buono stato ecologico dell’ambiente marino GES – Good Environmental Status 3

Indicatori (Allegato I) 1) 2) 3) 4) 5) La biodiversità: habitat, specie (fisio-geografia e clima) Le specie non indigene I popolazioni ittici: sfruttamento sostenibile degli stocks Tutti gli elementi della rete trofica marina L’eutrofizzazione: perdita di biodiversità, degrado dell’ecosistema 6) Integrità del fondo marino, e degli ecosistemi bentonici 7) Condizioni idrografiche 8) Le concentrazioni dei contaminanti 9) I contaminanti presenti negli organismi eduli della pesca 10) Le proprietà e le quantità di rifiuti marini 11)Fonti energetiche, comprese quelle sonore sottomarine 4

Indicatore 11 Necessari per valutare e monitorare le tre principali tipologie di immissione di energia sonora all’interno degli ambienti marini. Suoni impulsivi a media-bassa frequenza. Suoni impulsivi ad alta frequenza. Suoni continui a bassa frequenza Livello del rumore ambientale all’interno delle bande dei 63 e dei 125 Hz. 5

Sottoregioni della MSFD 1) Mediterraneo Occidentale 2) Ionio 3) Adriatico http: //www. sintai. sinanet. apat. it/msfd/ 6

Il santuario Pelagos Istituito nel 1991 87. 500 km 2 c. a. 7

Caratterizzazione acustica L’area del Santuario dei Cetacei Pelagos è stata caratterizzata da un punto di vista acustico per poterne valutare il livello delle pressioni antropiche, con particolare riferimento al traffico navale. Descrizione della sorgente navale ed acquisizione dei dati di emissione. SORGENTE MODELLO Caratterizzazione della propagazione del suono negli ambienti marini. SIMULAZIONE Realizzazione di mappe di rumore e valutazione delle pressioni sui cetacei. 8

Esempio di simulazione 9

Schema logico delle fasi di lavoro 10

Valutazione del traffico navale 1° - S O RG E NT E • Elaborazione dei dati AIS (anno di riferimento 2009, fonte: NURC - La Spezia) • Analisi dei parametri acusticamente significativi: – tipologia di imbarcazione, – velocità, – tonnellaggio. • Produzione di un set di mappe di densità, differenziate in funzione della tipologia di natante. 11

Densità totale Densità passeggeri Densità tanker Densità container 12

1° - S O RG E NT E Emissione sorgente • Elaborazione dati di letteratura (Coral Princess, Freedom of the Seas, Great Eastern, Jasmine Express, MSC Elena, Overseas Harriette). • Acquisizione con campagne di misura e riferimento livello natante @ 1 m (Battello Poseidon). 13

Esempio emissione 14

Spettri per tipologia di natante velocità = 15 nodi 15

Velocità del suono in ambiente marino: peculiarità Il suono in mare Jean-Daniel Colladon (1821): c = 1435 m/s La velocità del suono è funzione di tre variabili (Mackenzie, 1981): temperatura (T), salinità (S), profondità (z) Gennaio Gaetano Licitra- 21 Aprile 2017 - Catania- g. licitra@arpat. tocana. it Agosto

Il suono in mare Velocità del suono in ambiente marino: peculiarità Equazione d’onda in un mezzo con velocità del suono costante Gaetano Licitra- 21 Aprile 2017 - Catania- g. licitra@arpat. tocana. it

Il suono in mare Velocità del suono in ambiente marino: peculiarità Equazione d’onda in un mezzo con velocità del suono variabile (linearmente) Gaetano Licitra- 21 Aprile 2017 - Catania- g. licitra@arpat. tocana. it

Il suono in mare Velocità del suono in ambiente marino: peculiarità Equazione d’onda in un mezzo con velocità del suono variabile (gradini) Gaetano Licitra- 21 Aprile 2017 - Catania- g. licitra@arpat. tocana. it

Profili verticali della velocità del suono ~10. 000 profili sonori Periodo: circa 40 anni (1970 -2009) Fonte: World Ocean Data Center System 20

Valutazione della dipendenza dei profili dal periodo dell’anno Profili medi mensili 21

Effetto di un profilo verticale invernale della velocità del suono 22

Effetto di un profilo verticale estivo della velocità del suono 23

Simulazione e valutazione 3 ° - S I MU L A Z I O N E Definizione dell’area di test. Esecuzione simulazioni (periodo, frequenza). Realizzazione mappe di rumore. Valutazione del rumore ambientale con indicatori della Marine Strategy Directive: “Livelli non superiori alla baseline del 2012 o livelli non superiori ai 100 d. B”. Per suoni continui a bassa frequenza. Livelli mediati su un anno. 24

Dimensione dell’area di studio n° ricevitori 90 × n° sorgenti per ricevitore 378 × n° frequenze 2× n° periodi 2= n° totale simulazioni ~ 136. 000 n° totale di punti nave ~ 26 × 106/anno Database SSP ~ 10. 000 profili Database batimetria ~ 240. 000 punti 25

63 Hz 125 Hz Depth 10 m Gennaio Giugno 26

63 Hz 125 Hz Depth 100 m Gennaio Giugno 27

63 Hz 125 Hz Depth 1000 m Gennaio Giugno 28

Conclusioni [1] • L'analisi mediante gli indicatori previsti dalla Direttiva mostra che sia a gennaio che a giugno, i livelli di rumore sono molto elevati, superando quasi ovunque il livello di 100 d. B. • Tale risultato non presenta variazioni significative alle varie profondità. 29

Conclusioni [2] Limitazioni del sistema: – funzionamento imperfetto per basse frequenze/bassi fondali, – incertezza dei dati di ingresso (SSP, fondale), – incompletezza dei dati AIS (copertura geografica, applicabilità a ogni tipo di natante). Punti di forza: – verifica di vaste aree e lunghi periodi di tempo, – verifica di cambiamento di scenario. 30

Grazie per l’attenzione… 31