Dipartimento “Terra e Ambiente” Documento di sintesi · di entrambe le sponde del Mediterraneo...

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Dipartimento “Terra e Ambiente”

Documento di sintesi

(versione 2 marzo 2005)

INDICE

1 - Il Dipartimento .............................................................................................................................................................. 2 1.1 - Cenni allo scenario nazionale e internazionale..................................................................................................... 2 1.2 - Ruolo del CNR e obiettivi del Dipartimento ................................................................................................... 3 1.3 - Articolazione del Dipartimento in Progetti...................................................................................................... 5 1.4 - Istituti coinvolti nel Dipartimento.................................................................................................................... 6 1.5 - Proposte organizzative della struttura dipartimentale ...................................................................................... 7 1.6 - Organi esterni .................................................................................................................................................. 8 1.7 - Risorse finanziarie del Dipartimento nel triennio 2005-2007.......................................................................... 9

2 - I Progetti del Dipartimento.......................................................................................................................................... 10

2.1 - P1: Il Sistema Terra: Interazioni tra Terra Solida, Mare, Acque Interne, Atmosfera e Biosfera ................... 11 2.2 - P2: Cambiamenti Globali .............................................................................................................................. 15 2.3 - P3: Qualità dei Sistemi Ambientali ............................................................................................................... 19 2.4 - P4: Sostenibilità dei Sistemi Terrestri e Acquatici ........................................................................................ 22 2.5 - P5: Rischi Naturali ed Antropici.................................................................................................................... 26 2.6 - P6: Osservazione della Terra ......................................................................................................................... 30 2.7 - P7 - Controllo dell’Inquinamento e Recupero Ambientale............................................................................ 34

3 - Le risorse aggiuntive richieste dal Dipartimento......................................................................................................... 38


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1 - IL DIPARTIMENTO

1.1 - Cenni allo scenario nazionale e internazionale

L’impostazione strategica del Programma di Dipartimento si basa sulla trasversalità dei campi di indagine al fine di individuare e meglio conoscere le interazioni tra fenomeni e sistemi diversi; ciò presuppone una grande apertura alla collaborazione con strutture di ricerca esterne al CNR per coprire soddisfacentemente il campo di competenze richieste e per coordinare e integrare le capacità, anche strumentali, di osservazione, di modellazione e di trattamento delle informazioni. Questo orientamento deve innanzi tutto riguardare la collaborazione con Istituzioni di ricerca quali: il sistema Universitario, in relazione alle eccellenze manifestate in diversi settori di interesse del Programma; l’INGV, per lo studio del sistema Terra, dei rischi e della climatologia; l’ENEA, per i cambiamenti globali, le tecnologie e l’energia; l’ISS e l’ISPELS, per la qualità dei sistemi ambientali e per la salute dell’uomo; l’OGS, per la geofisica e l’oceanografia; la SZN e l’ICRAM, per gli aspetti relativi all’ecologia ed alle risorse biologiche dei sistemi marini; le Agenzie e i Servizi nazionali come il Dipartimento della Protezione Civile, per i problemi inerenti i rischi; la rete APAT/ARPA/APPA, per i problemi legati al controllo ambientale. Il quadro di riferimento internazionale è caratterizzato da un forte livello di cooperazione che si esercita principalmente attraverso grandi progetti di ricerca promossi da Agenzie e Associazioni Scientifiche Internazionali quali: l’International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP), il World Climate Research Programme (WRCP), il Global Energy and Water Cycle Experiment (GEWEX), l’Ocean Drilling Programme (ODP), e gli accordi internazionali. Nell’ambito delle collaborazioni e della attività internazionali di particolare importanza vanno citati (1) l’Accordo EuroMediterraneo avviato fin dalla Conferenza di Barcellona e che coinvolge i Paesi di entrambe le sponde del Mediterraneo con lo scopo di rafforzare la partnership nel settore dell’ambiente, dell’acqua e dello sviluppo sostenibile e (2) le ricerche (alle quali il CNR partecipa attivamente) svolte nelle regioni polari e coordinate per l’Artico dal Ny-Alesund Science Manager Committe (Ny-SAM) e per l’Antartide dallo Scientific Committe for Antarctic Research (SCAR). In Europa sono attivi nel settore ambientale vari soggetti con capacità d’indirizzo e di spesa quali: Commissione Europea, Agenzia Europea per l’Ambiente (EEA), Agenzia Spaziale Europea (ESA), l’European Organization for the Exploitation of Meteorological Satellites (EUMETSAT), l’European Centre for Medium range Weather Forecasts (ECMWF), l’Agenzia Internazionale dell’Energia (AIE), e gli accordi internazionali quali l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) e il protocollo di Kyoto. Nell’ambito della Comunicazione sulla Crescita del dicembre 2003, la Commissione Europea individua tra le sue priorità un programma direttamente centrato sull’ambiente come il Global Monitoring for Environment and Security (GMES) ed altro, con forti legami con le tematiche ambientali, come il Gigabit European Academic Network (GEANT). Anche il programma Galileo, già approvato, ha forti risvolti ambientali. Inoltre l’Agenzia Spaziale Europea ha in essere programmi che interessano direttamente l’ambiente come Earth Explorer ed Earth Watch.

In ambito europeo vi è un significativo processo d’integrazione che esalta il ruolo della filiera ricerca-imprese-applicazioni, e rende tale elemento di sistema decisivo per la competitività, con una forte presa di coscienza che nel settore traina la domanda pubblica connessa alla fornitura di servizi ai cittadini. In generale emerge l’importanza di forti interventi infrastrutturali (reti di misura, sistemi informativi distribuiti, sistemi di osservazione ed elaborazione) che giocano un ruolo cruciale nella competizione europea.


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1.2 - Ruolo del CNR e obiettivi del Dipartimento Obiettivo principale del Dipartimento è contribuire al progresso delle conoscenze su alcuni aspetti fondamentali del funzionamento del nostro Pianeta, conoscenze che potranno poi essere utilizzate per regolare lo sviluppo delle attività umane e migliorare la qualità della vita. I temi che si intendono affrontare sono: 1) struttura del Pianeta, con l’obiettivo di definire le variazioni temporali e spaziali della struttura e composizione dei vari componenti del Sistema Terra, dal mantello all’atmosfera; 2) dinamica del Pianeta, che si prefigge di studiare gli scambi energetici tra le varie componenti e gli effetti di questi scambi sulla dinamica della Terra; 3) ecologia e metabolismo del Pianeta, che si propone di contribuire alla comprensione degli ecosistemi terrestri e marini, della loro evoluzione, e delle interazioni e scambi della biosfera con le altre componenti del sistema Terra. Le conoscenze acquisite saranno preziose per migliorare la capacità di affrontare problemi quali il corretto utilizzo delle risorse, la prevenzione dei rischi naturali (inondazioni, frane, terremoti, siccità, etc.) e gli effetti antropici sull’ambiente (inquinamento dell’aria, dell’acqua e dei suoli, contaminazione ed erosione delle zone costiere, degradazione degli ecosistemi, etc.). In relazione agli obiettivi, il Dipartimento si propone di orientare e coordinare le notevoli strutture e competenze del CNR per il perseguimento delle seguenti finalità:

In relazione al sistema interno:

- stimolare e orientare la crescita qualitativa e organizzativa della rete scientifica di settore; - armonizzare i programmi degli Istituti focalizzandoli sugli obiettivi del Programma; - conseguire massa critica e migliorare l’efficienza operativa razionalizzando le strutture per

settori omogenei, raggiungendo dimensioni e capacità di ricerca in condizioni di collaborare/competere con strutture analoghe al livello europeo (ERA) e mondiale;

- assumere impegni adeguati di partecipazione ai grandi progetti internazionali, assicurando giusti ritorni agli interessi del Paese;

- offrire opportunità di inserimento e di crescita a nuove leve di giovani ricercatori.

In relazione al sistema esterno:

- favorire l’incontro tra domanda e offerta di conoscenza, soprattutto contribuendo a superare gli attuali limiti di debolezza della domanda, tanto del sistema istituzionale che di quello industriale.

- offrire e trasferire i risultati delle ricerche in forme utili alla Società attraverso: · il progresso delle conoscenze globali sugli aspetti fondamentali del funzionamento

del nostro Pianeta (P1); · la previsione dei cambiamenti e delle variabilità di medio e lungo periodo (P2); · la valutazione della qualità ambientale e la individuazione delle soglie di rischio e dei

livelli di controllo (P3, P4); · la previsione dei rischi e degli eventi catastrofici e la definizione di metodi e sistemi

di prevenzione e di mitigazione (P5); · lo sviluppo industriale e l’applicazione delle opzioni tecnologiche (P6, P7).

Nel successivo paragrafo 1.6 sono indicati i principali beneficiari dei risultati delle ricerche programmate, appartenenti tanto al sistema istituzionale che a quello produttivo.


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Per quanto riguarda i primi, si pone in evidenza la necessità dello sviluppo di ricerche cosiddette di tipo “pre-normativo”, necessarie a fornire supporti scientifici alla individuazione delle tendenze evolutive delle diverse modificazioni ambientali e delle migliori metodologie di intervento nonché alla messa a punto delle normative di gestione e di controllo delle risorse. Ciò assume rilievo rispetto ai problemi visti sia in scala nazionale, tenuto conto dei raccordi con le normative comunitarie, sia in scala locale e quindi, in collaborazione con gli Enti locali, rispetto alle specifiche realtà territoriali. Azioni più specifiche sono mirate alla collaborazione con il sistema produttivo, per contribuire tanto alla innovazione di prodotto quanto alla crescita della ricerca industriale. Il programma di Dipartimento, che parte dalla riorganizzazione della rete scientifica interna, è orientato al potenziamento del rapporto con le Università e con gli Enti di Ricerca, con i quali sono già in atto numerose e qualificate collaborazioni descritte in dettaglio nei singoli Progetti. Il raggiungimento degli obiettivi verrà verificato, a livello di Dipartimento, mediante un sistema di “controllo di qualità”, che comprenderà il monitoraggio/controllo dei risultati programmati.


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1.3 - Articolazione del Dipartimento in Progetti Il censimento delle azioni in corso, preliminare alla definizione delle attività del Programma del Dipartimento, è stato effettuato con riferimento al Progetto rilevante Terra e Ambiente, predisposto dalla apposita Commissione di studio istituita dal Commissario (07/04/2004), dalla cui articolazione in SottoProgetti (SPi), sono stati ricavati i seguenti 7 Progetti di Dipartimento:

1 - Il sistema Terra: Interazioni tra Terra Solida, Mare, Acque Interne, Atmosfera e Biosfera 2 - Cambiamenti Globali 3 - Qualità dei Sistemi Ambientali 4 - Sostenibilità dei Sistemi Terrestri e Acquatici 5 - Rischi Naturali ed Antropici 6 - Osservazione della Terra 7 - Controllo dell’Inquinamento e Recupero Ambientale.

Non si è per il momento proceduto alla definizione di un Progetto sui “Sistemi di governo delle risorse”, corrispondenti all’omonimo SP6 del richiamato Progetto rilevante, in quanto non si sono rese finora disponibili le informazioni richieste. Il Comitato Ordinatore si riserva di effettuare nell’immediato futuro, e con carattere d’urgenza, ulteriori definizione dei Progetti, che terranno conto anche delle delimitazioni dei campi di indagine, della dimensione finanziaria e quindi della gestibilità degli stessi.

Il programma di Dipartimento comprende 52 commesse, articolate in 178 moduli di attività.


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1.4 - Istituti coinvolti nel Dipartimento Istituti afferenti

1. IAMC Ist. per l’Ambiente Marino Costiero 2. IBAF Ist. di Biologia Agro-Ambientale e Forestale 3. IDPA Ist. per la Dinamica dei Porcessi Ambientali 4. IGAG Ist. di Geologia Ambientale e Geoingegneria 5. IGG Ist. di Geoscienze e Georisorse 6. IIA Ist. per lo Studio dell’Inquinamento Atmosferico 7. IMAA Ist. di Metodologie per l’Analisi Ambientale 8. IRPI Ist. di Ricerca per la Protezione Idrogeologica 9. IRSA Ist. di Ricerca sulle Acque 10. ISAC Ist. di Scienza dell’Atmosfera e del Clima 11. ISAFoM Ist. per i Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo 12. ISE Ist. per lo Studio degli Ecosistemi 13. ISMAR Ist. di Scienze Marine 14. IVALSA Ist. per la Valorizzazione del Legno e delle Specie Arboree

Istituti partecipanti

1. IBF Ist. di Biofisica 2. IBIMET Ist. di Biometeorologia 3. ICIS Ist. di Chimica Inorganica e delle Superfici 4. IFAC Ist. di Fisica Applicata “Nello Carrara” 5. IGV Ist. di Genetica Vegetale 6. IREA Ist. per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente 7. ISSIA Ist. di Studi sui Sistemi Intelligenti per l’Automazione 8. IBIM Ist. di Biomedicina e Immunologia Molecolare 9. IMC Ist. di Metodologie Chimiche 10. IBP Ist. Biochimica delle Proteine 11. IMATI Ist. Matematica applicata e Tecnologie Informatiche 12. IAC Ist. di Applicazione del Calcolo “Mauro Picone” 13. IA Ist. Sperimentale di Acustica

E’ in corso di definizione la partecipazione di altri tre Istituti, afferenti ad altri Dipartimenti, per la definizione di un “Sistemi di gestione delle risorse”, nell’ambito del Progetto 4:

1. CERIS Ist. di Ricerca sull’Impresa e sullo Sviluppo 2. ISGI Ist. di Studi Giuridici Internazionali 3. ITTIG Ist. di Teoria e Tecniche dell’Informazione Giuridica


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1.5 - Proposte organizzative della struttura dipartimentale Uno schema organizzativo di massima per il Dipartimento può essere quello indicato nello schema seguente:


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1.6 - Organi esterni

Per quanto riguarda le collaborazioni esterne, gli Istituti hanno ciascuno una propria rete di collaborazioni con istituzioni scientifiche, accademiche e non, italiane e straniere, prevalentemente operanti nell’ambito di progetti di ricerca cooperativi, nazionali ed internazionali, a finanziamento esterno. Gli Istituti intrattengono rapporti di collaborazione con numerose Amministrazioni centrali ed Enti locali su tematiche scientifiche di supporto alla predisposizione di normative, alla standardizzazione di metodiche, alla soluzione di problemi di particolare rilevanza ambientale, ad iniziative all’estero di cooperazione allo sviluppo. Meritano in particolare di essere citati:

- MINISTERO PER L’AMBIENTE: collaborazione tecnico-scientifica ad attività istituzionali (recepimento di direttive comunitarie, valutazione di rischio ambientale, tecnologie pulite, procedure di VIA, attuazione di accordi di cooperazione internazionale, teleosservazioni, bonifica di siti contaminati, alta formazione).

- MINISTERO PER LE POLITICHE AGRICOLE E FORESTALI: potenziamento della modellistica meteorologica, monitoraggio ecosistemi forestali, assorbimento del carbonio da parte delle piante.

- MINISTERO AFFARI ESTERI: collaborazione a progetti tecnico-scientifici di cooperazione allo sviluppo.

- DIPARTIMENTO PER LA PROTEZIONE CIVILE DELLA PRESIDENZA DEL CONSIGLIO: partecipazione di numerosi Istituti alla rete dei centri di competenza associati ai programmi di previsione e prevenzione dei rischi, di soccorso e di attuazione delle misure di emergenza.

- APAT: standardizzazione di metodiche analitiche e di monitoraggio, assistenza ai Servizi Tecnici Ambientali, sistemi cartografici.

- REGIONI, ARPA: cartografie tematiche, monitoraggi ambientali urbani ed estesi, caratterizzazione e classificazione di sistemi ambientali, organizzazione di banche dati, sistemi e metodi di pianificazione e di gestione di risorse.

- JRC: supporto alla messa a punto delle procedure tecniche di attuazione della Direttiva Quadro sulle Acque.

Sono inoltre in corso collaborazioni con imprese per lo sviluppo di tecniche e metodi di osservazione della terra, di monitoraggio ambientale, di data handling, di tecnologie di prevenzione e controllo dell’inquinamento. Si ricordano in particolare:

- FINMECCANICA (aziende del gruppo, in particolare Telespazio): osservazione della terra (prevenzione rischi naturali, uso e caratterizzazione del suolo, monitoraggio ambientale, sensoristica, elaborazione dati);

- ASTRIUM: previsione rischi (con partecipazione Telespazio) - CONSORZIO COSOT (Telespazio, CAE, altri): costruzione dei Distretti industriali

d’osservazione della terra. - ENI-AGIP: monitoraggio ambientale di piattaforme marine. - ANAS: monitoraggio di corpi di frana e studi geologici e geotecnici per la realizzazione di

gallerie; - CONSORZIO VENEZIA NUOVA: assistenza tecnico scientifica alla realizzazione delle opere di

regolazione delle bocche di porto. - ENAV: studio climatologico per sicurezza aeroportuale. - SYNGENTA, AVENTIS: cambiamenti climatici e specie infestanti aliene resistenti agli erbicidi. - Numerose PMI: sensoristica e metodologie per misura inquinamento atmosferico,

strumentazione metereologica, strumentazione di caratterizzazione matrici rocciose in siti inquinati.


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1.7 - Risorse finanziarie del Dipartimento nel triennio 2005-2007 Costo complessivo del Dipartimento per l’anno 2005 (k€) 167.810 di cui, risorse da esercizi precedenti (k€) 17.180 Articolazione del Dipartimento:

- numero di commesse 52 - numero di moduli 178

Previsioni di entrata nel triennio 2005-2007:

risorse da fonti interne

anno totale (a)

di cui, per personale(*)

(b)

risorse da fonti esterne

(c)

Totale (a+c)

2005 74.280 51.180 45.280 119.560 2006 76.508 52.715 45.280 121.788 2007 78.804 54.297 45.280 124.084

(*) le spese del personale comprendono solo la componente a tempo indeterminato e a tempo determinato a gestione accentrata e non il personale a tempo determinato assunto nell’ambito delle convenzioni attive, né il personale universitario associato Le previsioni delle risorse del Dipartimento per gli anni 2006-2007, raffrontate con gli equivalenti dati del 2005 estratti dai PdG al 12 gennaio 2005, sono riportate in questa tabella e nelle successive relativamente alle risorse da fonti interne ed esterne. Non sono considerate le componenti di costo totale relative a: infrastrutture tecnico-scientifiche, risorse da esercizi precedenti, costi figurativi, spese generali a gestione accentrata. I criteri di previsione adottati sono stati:

- entrate da fonti interne: incremento annuo medio uguale al 3%; - entrate da fonti esterne: mantenimento dei valori attuali.


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2 - I PROGETTI DEL DIPARTIMENTO Nel seguito vengono illustrate le caratteristiche specifiche dei 7 Progetti che riguardano:

1. il quadro finanziario e la previsione delle entrate nel triennio 2005-2007 stimate con gli stessi criteri già illustrati nel paragrafo 1.7;

2. i cenni allo scenario nazionale ed internazionale e le motivazioni della presenza in esso del CNR;

3. i risultati già conseguiti, i fatti nuovi emersi e i conseguenti aggiornamenti; 4. gli obiettivi programmatici; 5. le competenze interne utilizzate; 6. le collaborazioni esterne attivate o attivabili; 7. le condizioni di fattibilità.

I criteri di verifica dei risultati, comuni a tutti i progetti, sono quelli di un normale programma di controllo di qualità, che provvederà al monitoraggio degli stati di avanzamento rispetto alle previsioni dettagliate contenute nelle schede di commessa consultabili nel sito del dipartimento (www.irsa.cnr.it/DipTeA/). Queste ultime saranno perfezionate recependo la articolazione in moduli. Anche il piano temporale di sviluppo delle attività è riportato nel dettaglio nelle suddette schede di commessa che verranno completate con diagrammi di Gant dei deliverables.. In linea generale si può dire che i Progetti rappresentano l’evoluzione a medio termine (3 anni) di un quadro di attività in gran parte già in atto da parte degli Istituti del CNR partecipanti, sia in ambito nazionale che internazionale (con particolare riferimento ai Progetti Comunitari), aventi come obiettivo la descrizione, la tutela e la protezione dei diversi sistemi ambientali. Peraltro, per il conseguimento degli obiettivi scientifici di più ampio respiro cui i progetti devono naturalmente tendere, la maggior parte dei programmi di ricerca prevede in linea generale una durata più lunga dei tre anni cui è riferito specificatamente il Piano triennale in oggetto.


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2.1 - P1: Il Sistema Terra: Interazioni tra Terra Solida, Mare, Acque Interne, Atmosfera e Biosfera

2.1.1 - Quadro finanziario, articolazione del progetto e previsioni di entrata Costo complessivo del Progetto per l’anno 2005 (k€) 39.065 di cui, risorse da esercizi precedenti (k€) 3.330 Articolazione del progetto:


Previsioni di entrata per il triennio 2005-2007 (k€):


anno totale (a)


(b)


(c)

Totale (a+c)

2005 17.190 10.780 9.970 27.160 2006 17.706 11.103 9.970 27.676 2007 18.237 11.437 9.970 28.207

(*) le spese del personale comprendono solo la componente a tempo indeterminato e a tempo determinato a gestione accentrata e non il personale a tempo determinato assunto nell’ambito delle convenzioni attive, né il personale universitario associato

2.1.2 - Cenni allo Scenario nazionale e internazionale e motivazione della presenza del CNR Obiettivo principale del Progetto è contribuire al progresso delle conoscenze su alcuni aspetti fondamentali del funzionamento del nostro Pianeta, conoscenze che potranno poi essere utilizzate per regolare lo sviluppo delle attività umane e migliorare la qualità della vita. Il sistema Terra è un insieme complesso che funziona attraverso l’interazione delle sue componenti, terra solida, oceani e mari, acque interne, criosfera, atmosfera e biosfera. Le Scienze e le Tecnologie della Terra e dell'Ambiente stanno vivendo una fase di straordinarie trasformazioni, che sposta significativamente la frontiera della conoscenza e quella delle applicazioni, coinvolgendo settori disciplinari su obiettivi comuni da affrontare con un approccio sistemico. La conoscenza delle varie componenti e delle loro interazioni è indispensabile per definire le condizioni necessarie al mantenimento e progresso della vita sulla Terra, la vulnerabilità ai rischi naturali, il controllo del clima, la sostenibilità delle attività antropiche, la possibilità di sfruttamento delle risorse. Gli Istituti coinvolti in questo progetto partecipano alle attività scientifiche promosse dal PNRA, Agenzia per l’Ambiente, Dipartimento per la Protezione Civile, Progetto Crosta Profonda. Il livello di collaborazione internazionale e i risultati fino ad ora conseguiti sono particolarmente significativi per quanto riguarda lo studio di fondali oceanici, margini continentali, aree costiere e circolazione delle masse d’acqua e atmosferiche a grande scala. In particolare il CNR è coinvolto in numerosi programmi attivati dall’Unione Europea e da programmi quali l’Ocean Drilling Program (ODP), Continental Drilling Program (CDP), InterRidge, International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP), World Climate Research Programme (WRCP), etc. Vi sono poi numerosi accordi bilaterali


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con Enti di Ricerca stranieri, dal CNRS e IFREMER francesi alla NSF ed Università americane all’Accademia delle Scienze della Russia In questo contesto gli Istituti del CNR svolgono un ruolo importante nello studio del Sistema Terra e sono presenti sia come coordinatori o partners di programmi promossi da istituzioni nazionali ed internazionali. 2.1.3 - Risultati già conseguiti, fatti nuovi emersi e conseguenti aggiornamenti Il CNR ha dato negli ultimi anni un forte contributo al progresso delle conoscenze del pianeta Terra nei suoi vari aspetti: a) modelli di evoluzione geodinamica di vari settori delle catene alpine (Alpi, Appennini, sistemi Andini ed Himalayano utilizzando “marker” stratigrafici e magmatici); b) evoluzione geologica del continente Antartico e studio delle modificazioni climatiche e ambientali; c) ruolo dei fluidi e dei materiali profondi nell’evoluzione della litosfera e degli ambienti naturali; d) significato del magmatismo nell’evoluzione geodinamica delle aree Mediterranee; e) studio alla scala atomica e alla nano-scala dei materiali geologici e dei loro analoghi sintetici. f) studio della dinamica costiera, dei margini continentali e dei fondi marini negli oceani e nel Mediterraneo; g) studio della fisica della circolazione di masse d’acqua nel Mediterraneo e della loro influenza sulla produttività biologica e sul clima; h) studio delle acque interne e degli ecosistemi da esse sostenute; i) studio della circolazione atmosferica e della meteorologia in tutti i suoi aspetti; l)studio della struttura e funzionamento degli ecosistemi sia terrestri che acquatici. I risultati di queste ricerche costituiscono la base per la programmazione nei prossimi 3 anni, articolata nelle Commesse del Dipartimento. 2.1.4 - Obiettivi Programmatici Il Progetto si propone in senso generale di migliorare la conoscenza delle componenti del sistema Terra (mantello e litosfera, oceano e mari, acque interne, criosfera, atmosfera, biosfera) e delle loro interconnessioni sia a scala globale che a scala regionale (con particolare attenzione alla regione Mediterranea). In particolare, gli obiettivi programmatici possono essere descritti come segue: - Conoscenza integrata del sistema terra. Il sistema terra (litosfera, idrosfera, criosfera, biosfera, e atmosfera) si è evoluto secondo modalità molto diverse da quelle osservabili direttamente "oggi", cioè negli ultimi 100-150 anni durante i quali si sono fatte sistematiche osservazioni e misure di numerosi parametri (ad esempio le temperature dell’atmosfera e delle acque oceaniche). La necessità di meglio comprendere la possibile evoluzione futura del pianeta richiede di estendere lo studio del sistema terra anche al passato per definire le dinamiche e l’interazione tra evoluzione della vita e processi fisici a varia scala. - Creazione e distruzione della litosfera. Si tratta di capire i processi che portano alla creazione di nuova litosfera in oceani embrionali, lungo le dorsali oceaniche, lungo le grandi zone di frattura litosferica e alla distruzione della stessa in aree di subduzione oceanica o continentale. Inoltre, occorre quantificare l’impatto dell’introduzione nel sistema idrosfera–atmosfera di composti volatili provenienti dal mantello terrestre che influenzano l’evoluzione climatica del pianeta e la biosfera. L’obiettivo è quello di elaborare un modello della struttura litosferica dell’area mediterranea utilizzando dati di geofisica crostale profonda, geologico-strutturali, chimici, mineralogici e petrologici acquisiti in aree selezionate. - Evoluzione dei margini continentali e delle aree costiere. I margini continentali e le aree costiere italiane sono studiati nel quadro dell’evoluzione dei margini continentali europei come aree di trasferimento di energia e materia dai continenti, come archivi per lo studio del clima nel passato, e come aree di intensa ricerca e sfruttamento di risorse. Si mira anche ad una valutazione dell’entità


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del sequestro di carbonio organico di origine fluviale da parte dei sedimenti costieri e di piattaforma (principale luogo di accumulo di carbonio organico globale durante i periodi interglaciali). - Circolazione e produttività del mare. Le attività svolte riguardano soprattutto il Mediterraneo attraverso la definizione dei processi legati alle variazioni del livello del mare e all’incremento degli eventi estremi. - Acque interne. Le acque interne sono una delle fonti principali per la sopravvivenza dell’uomo e degli altri organismi terrestri. Esse costituiscono anche una componente essenziale degli ecosistemi e del paesaggio sono, inoltre, indispensabili per le produzioni industriali e agricole. Lo comprensione dei meccanismi che ne regolano l’equilibrio, l’influenza delle variazioni climatiche e la loro salvaguardia costituisce un obiettivo fondamentale del progetto. - Processi in troposfera e stratosfera. Studio dei processi di base della meteorologia fisica e dinamica, della radiazione e della turbolenza che concorrono nel loro insieme a definire il sistema atmosfera e la sua interazione con gli altri sistemi. Nella meteorologia dinamica gli obiettivi avanzati sono la valutazione e il miglioramento delle prestazioni della modellistica numerica sulla base dei dati osservati; un altro importante obiettivo è costituito dalla comprensione dei meccanismi che generano i cicloni extratropicali e le associate fenomenologie alla mesoscala per la comprensione dei quali devono convergere studi teorico-numerici e osservativi. - Struttura e funzionamento degli ecosistemi. Individuazione di meccanismi genetici,biochimici ed ecofisiologici alla base della struttura e del funzionamento degli ecosistemi terrestri. Studio di parametri e modelli biochimici ed ecologici che sono alla base dell’adattamento degli ecosistemi a stress ambientali, abiotici e biotici. Determinazione di modelli atti a descrivere gli scambi acqua, gas serra, e gas traccia altamente reattivi all’interno di ecosistemi e tra ecosistemi ed atmosfera. 2.1.5 - Competenze interne utilizzate Allo svolgimento del programma partecipano 15 Istituti del CNR: IAMC, IBAF, IBF, IDPA, IGAG, IGG, IGV, IIA, IMAA, IMC, IRSA, ISAC, ISAFOM, ISE, ISMAR che nel complesso impiegano circa 250 unità/anno, tra il personale a tempo indeterminato e personale a tempo determinato. Non è conteggiato il personale universitario che collabora con gli Istituti CNR e il personale a tempo determinato che grava sui fondi extra-CNR. Essendo il Progetto fortemente interdisciplinare, si avvale di numerose competenze principalmente nei settori della fisica, chimica, biologia, geologia, ingegneria e agraria. Negli studi della Terra Solida ci si avvale tra le grandi apparecchiature di diffrattometri a raggi x, microsonde elettroniche e ioniche, spettrometri di massa. Sismica a riflessione e rifrazione è disponibile per studi di strutture geologiche sia in terraferma che in mare. Navi oceanografiche permettono anche campionamenti del fondo. Per lo studio dell’atmosfera, le competenze interne comprendono la modellistica dinamica, meteorologia e modellistica meteorologica alla mesoscala, dinamica della convezione intensa e della precipitazione, metodi di previsione basati su integrazione tra modelli ed osservazioni. Competenze sono disponibili per lo studio dei meccanismi genetici, biochimici, fisiologici ed ecologici degli ecosistemi. 2.1.6 - Collaborazioni esterne attivate o attivabili Le ricerche sono condotte in collaborazione con altri Enti Italiani (Università, Enti Locali e Regionali, ENEA, INGV, OGS, etc.). L’attività di ricerca svolta dal CNR si inserisce in un quadro internazionale forte e variegato, con importanti accordi internazionali (vedi ad esempio Kyoto per le emissioni di CO2) e direttive comunitarie. Particolare importanza nelle Scienze della Terra hanno i programmi polari (PNRA), i programmi EU (e.g., Euromelts, Euromargins, Eurodelta, etc.), l’Ocean Drilling Program (ODP), i Continental Drilling Programs (CDP), InterRidge, International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP), World Climate Research Programme (WRCP), etc. Vi sono poi numerosi accordi bilaterali con Enti di Ricerca stranieri, dal CNRS e IFREMER francesi alla NSF ed Università americane all’Accademia delle Scienze della Russia


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2.1.7 - Condizioni di fattibilità Il Progetto è stato impostato tenendo conto della disponibilità nel CNR di una forte capacità strumentale, che include strumentazione per gli studi geochimica e mineralogici dei materiali geologici, per rilievi geofisici in terra ed in mare. Un contributo rilevante al progetto viene da finanziamenti Europei e da altre forme di finanziamento esterno. La capacità di reperire fondi esterni può essere significativamente aumentata se si procede a: 1. investimenti strumentali in alcuni campi strategici: a) multibeam per la ricostruzione morfologica dei fondali marini e b) spettrometri di massa di ultima generazione per lo studio dell’evoluzione geochimica dei Sistemi Terrestri (solidi, fluidi e gassosi); 2. acquisizione di alcune nuove unità di personale fortemente specializzato sia in campo scientifico che tecnico; 3. disposizione di una task force per la gestione di progetti Europei (si ricorda che nel VI Accordo Quadro è prevista un forte finanziamento a chi dimostra queste capacità).


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2.2 - P2: Cambiamenti Globali





anno totale (a)


(b)


(c)

Totale (a+c)

2005 10.890 7.860 8.100 18.990 2006 11.217 8.096 8.100 19.317 2007 11.553 8.339 8.100 19.653


2.2.2 - Cenni allo scenario nazionale ed internazionale e motivazione della presenza del CNR L’attività di ricerca in campo ambientale è da oltre due decenni orientata all’approfondimento delle conoscenze riguardanti le relazioni causa-effetto che sono alla base dei Cambiamenti Globali. Questo è comprovato dagli accordi internazionali finalizzati alla protezione dell’ambiente globale (i.e., Protocollo di Montreal per l’Ozono stratosferico, Protocollo di Kyoto per il Clima), e dai numerosi programmi internazionali quali l’International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP), il World Climatic Research Programme (WCRP), il Global Energy and Water Cycle Experiment (GEWEX), l’Ocean Drilling Programme (ODP) e molti altri che sarebbe troppo lungo elencare. Tra le iniziative sviluppate in ambito internazionale vanno anche ricordati i progetti di ricerca nelle regioni polari, coordinati per l’Artico dal Ny-Alesund Science Manager Committee (Ny-SAM) e per l’Antartide dallo Scientific Committee for Antarctic Research (SCAR). A livello europeo gli studi sui cambiamenti globali sono ben presenti: oltre all’Agenzia Europea per l’Ambiente (EEA), vanno ricordate le ricerche sostenute dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA), dall’European Organization for the Exploitation of Meteorologiacal Satellites (EUMETSAT) e dall’European Centre for Medium range Weather Forecast (ECMWF). Inoltre anche attraverso i diversi Programmi Quadro di Ricerca l’Unione Europea finanzia progetti, che coinvolgono unità operative appartenenti a diversi Paesi, su tematiche inerenti i cambiamenti globali. Anche in Italia una crescente attenzione viene dedicata alla promozione di ricerche aventi come tema i Cambiamenti Globali: al riguardo è utile citare il programma di ricerca su Cambiamenti climatici e sviluppo sostenibile e il progetto di ricerca congiunto Italia-USA sulla climatologia, entrambi varati dal Ministero dell’Ambiente. Infine, ultimo ma non per importanza, la costituzione del Centro Euromediterraneo di Ricerche sul Clima. Va inoltre ricordato che ormai da venti anni è attivo il Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA), in cui una parte considerevole degli studi è dedicata alla analisi e valutazione del paleoclima e dei cambiamenti.


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In questo contesto internazionale gli Istituti CNR sono inseriti a pieno titolo con attività avviate a partire dagli anni settanta con la prima generazione di Progetti Finalizzati del raggruppamento Ambiente e Territorio. Gli Istituti attivi nel settore hanno stretti contatti sia con le maggiori istituzioni scientifiche nazionali e internazionali, sia con le Agenzie per l’Ambiente, sia con i Servizi Nazionali ed il Dipartimento per la Protezione Civile. Le motivazioni per la presenza del CNR sono evidenti se si considera che l’obiettivo del Progetto è quello di analizzare le variazioni che si registrano nel sistema Terra sia per cause naturali sia per effetto delle attività antropiche. Questi temi presentano un interesse che non coinvolge soltanto gli addetti ai lavori, ma l’intera Società, dato l’impatto che i Cambiamenti Globali possono avere anche sulle attività produttive ed in definitiva sulla qualità della vita. Un evento recente, la entrata in vigore del Protocollo di Kyoto, al quale il nostro Paese ha aderito, comporterà una serie di interventi sul piano industriale con costi non trascurabili, e spingerà la popolazione verso una maggiore consapevolezza dei rischi derivanti da un uso sconsiderato delle risorse del Pianeta. Su queste tematiche di ricerca l’Ente ha maturato un elevato livello di competenza che non ha riscontro in altre strutture di ricerca del Paese ed è quindi in grado di dare risposte concrete alle domande che provengono dalla Società e dallo Stato con particolare riferimento alla programmazione dello sviluppo.

2.2.3 - Risultati già conseguiti, fatti nuovi emersi e conseguenti aggiornamenti Nel quadro internazionale e nazionale sopra delineato, il CNR può in prospettiva fornire diversi contributi affrontando con i propri organi di ricerca i problemi inerenti:

- la previsione delle variazioni a medio e lungo termine a scala globale e regionale; - le variazioni nella composizione e costituzione dei singoli comparti ambientali; - le reazioni degli ecosistemi ai cambiamenti in corso o previsti; - lo sviluppo di sistemi integrati di analisi ambientale.

Nel contesto delle attività passate e in corso, sono stati conseguiti importanti risultati che creano le premesse per l’attività futura, i quali possono essere così riassunti:

- ricostruzione climatica (i) degli ultimi 900.000 anni da cui emerge per la prima volta che i forcing climatici hanno influito negli ultimi 400.000 anni in modo diverso rispetto ai precedenti 400.000 anni, ricostruzione climatica (ii) ricostruzione climatica per il Pleistocene-Olocene che ha evidenziato l'influenza della Oscillazione Atlantica (NAO) sul clima dell'Italia Centrale, e (iii) ricostruzione delle variazioni climatiche recenti in Italia attraverso l’analisi di serie di dati quantitativi;

- determinazione dell’importanza del forzante atmosferico nell’interruzione della formazione delle acque profonde nel Mediterraneo durante gli eventi freddi culminati con lo Younger Dryas;

- rilevazione di un incremento termico di 1°C nelle acque profonde del Lago Maggiore negli ultimi 25 anni quale conseguenza del riscaldamento globale in atto;

- realizzazione di importanti infrastrutture di ricerca in aree remote come la (i) Atmospheric Research Lab. nella Stazione Permanente Antartica di Concordia; (ii) stazione radiometrica per il BSRN e miglioramento dei sistemi di misura con radiometri solari multispettrali (Lidar, nefelometri e radiometri PSAP); (iii) due Atmospheric Research Stations di Livello-3 EMEP, una ad alta quota (Altopiano Silano) ed una a livello del mare (sulla costa del Mar Tirreno Meridionale); (iv) mini-flotta di velivoli leggeri specializzati per la misura degli scambi di massa e di energia degli ecosistemi terrestri (realizzazione in corso).

- messa punto di metodi per la caratterizzazione chimico-fisica dei maggiori inquinanti in atmosfera;

- misura dei flussi di scambio alle interfacce aria-oceano, aria-neve e aria-ghiaccio per il mercurio e altri inquinanti semi-volatili;

- sviluppo e messa a punto di modelli integrati per lo studio del ciclo biogeochimico degli inquinanti nei singoli ecosistemi e tra ecosistemi per scale regionali ed emisferiche per piattaforme di calcolo ad alte prestazioni;


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- sviluppo e messa a punto di (i) modelli dinamici, radiativi, chimici e fotochimici per diverse scale spaziali, e (ii) modelli socio-economici per l’analisi di scenari passati e futuri.

- creazione di una banca dati integrata sulla qualità dell’aria, delle acque, dei sedimenti elaborata sulla base delle banche dati DOGA, EEA_ Q, MEDPOL, SIDIMAR, TROCS, LOICZ, EMEP, MEI, BASINS, EUROCAT;

2.2.4 - Obiettivi programmatici Il Progetto affronta le varie tematiche inerenti ai cambiamenti climatici e alle sue evoluzioni recenti, alle variazioni nella composizione chimica dell’atmosfera e del mare, al ciclo bio-geochimico di elementi naturali e di microinquinanti nei singoli ecosistemi e ai processi dinamici che influenzano il loro scambio all’interfaccia atmosfera-oceano-biosfera, alla risposta degli ecosistemi terrestri e acquatici ai forcing di origine naturale e antropica, e ai processi evolutivi in aree remote e pristine come le regioni polari. In particolare si evidenziano i seguenti risultati attesi:

- ricostruzione del clima passato recente e remoto nell’area mediterranea, la variazione a scale spaziali diverse dei bilanci radiativi, la previsione dell’evoluzione del clima e della disponibilità delle risorse idriche, la valutazione delle conseguenze delle attività antropiche sull’ambiente con particolare riguardo alla desertificazione, e la definizione di indici di diversità genetica per identificare materiale genetico più adatto al clima futuro;

- valutazione delle variazioni che hanno luogo nella composizione dell’atmosfera su diverse scale temporali e spaziali; la valutazione dei cambiamenti che hanno luogo nella composizione del mare a diverse scale spaziali e temporali, e dei processi chimici e fisici che influiscono sui cicli bio-geochimici al variare dei forcing naturali e antropici;

- approfondimento delle conoscenze sui cicli bio-geochimici di C, N, P, Hg, metalli, POPs, con particolare riferimento al forcing derivante dalle attività antropiche; individuazione dei processi che presiedono al trasporto, diffusione e trasformazione dei costituenti sopra indicati nei sistemi e sub-sistemi ambientali e alle interfacce; valutazione del cambiamento degli ecosistemi acquatici a causa del cambiamento del clima;

- sviluppo di (i) modelli integrati di analisi ambientale e definizione di strategie idonee di intervento, e (ii) modelli di simulazione e previsione delle risposte bio-ecologiche ai cambiamenti in corso;

- sviluppo ulteriore delle conoscenze esistenti in tema di ambienti estremi (monitoraggio dei costituenti minori e gas serra; monitoraggio dei parametri meteorologici; processi bio-geochimici nell’Oceano meridionale; sviluppo di modelli numerici per la circolazione atmosferica e marina, e degli scambi atmosfera-oceano).

Maggiori dettagli sui risultati attesi sono riportati nella descrizione delle singole commesse afferenti al progetto sui Cambiamenti Globali. 2.2.5 - Competenze interne utilizzate Il progetto si avvale della collaborazione di personale del CNR operante nei diversi Istituti coinvolti (IAMC, IBAF, IBP, IDPA, IGAG, IGG, IIA, IMAA, IRPI, IRSA, ISAC, ISAFOM, ISE, ISMAR). Il complesso di tali Istituti impiega nel progetto circa 220 unità/anno, tra il personale di ruolo a tempo indeterminato. A questo personale a tempo indeterminato verrà affiancato personale a tempo determinato (assegnisti di ricerca, borsisti, contrattisti) oltre che personale in formazione (dottorandi, tirocinanti, laureandi).

2.2.6 - Collaborazioni esterne attivate o attivabili Gli Istituti del CNR che partecipano al Progetto hanno ciascuno una propria rete di collaborazioni con istituzioni scientifiche, accademiche e non, italiane e straniere, la maggior parte delle quali derivanti dalla partecipazione comune a progetti di ricerca nazionali o internazionali. Nell’ambito dei progetti internazionali è utile ricordare la partecipazione ai Programmi WRCP, ECMWF,


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GEWEX, GPCP, IPWG, WWRP, NDSC, GEF, EPICA MIS, NPEO, AOOS, UNECE-EMEP, IGBP e ai progetti europei (i.e., MAMCS, ELME, MERCYMS, ESPREME) che ha consentito ai vari Istituti CNR di sviluppare e consolidare collaborazioni con le maggiori istituzioni di ricerca in Europa e extra europee. A livello nazionale si prevede di rafforzare e/o attivare nuove collaborazioni con i principali Enti pubblici di ricerca, tra i quali di rilievo ENEA, l’APAT, l’ISS e l’OGS. 2.2.7 - Condizioni di fattibilità Il Progetto può contare su alcune grosse strumentazioni scientifiche, laboratori, mezzi navali, sistemi informatici che consentono il serio avvio delle attività. Occorre però prevedere: i) un’immissione di nuovi ricercatori qualificati e competenti con una rapida integrazione delle risorse umane attualmente operanti, ii) una programmazione finanziaria certa per avere sicurezza della disponibilità dei finanziamenti, iii) la partecipazione a programmi e spedizioni scientifiche internazionali e iv) l’interazione e la sintesi tra le attività delle diverse commesse.


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2.3 - P3: Qualità dei Sistemi Ambientali





anno totale (a)


(b)


(c)

Totale (a+c)

2005 10.080 7.320 6.620 16.700 2006 10.382 7.540 6.620 17.002 2007 10.694 7.766 6.620 17.314


2.3.2 - Cenni allo scenario nazionale ed internazionale e motivazione della presenza del CNR Il progressivo deterioramento della qualità ambientale, che ha interessato in modo diffuso sia i Paesi sviluppati che quelli in via di sviluppo, ha portato nel corso degli ultimi decenni la Comunità internazionale a sottoscrivere una serie di convenzioni internazionali finalizzate alla tutela e al recupero della qualità ambientale con effetti su scala regionale (i.e., OSPAR, HELCOM, MEDPOL, Convention to Combat Desertification), continentale (i.e., Basel, Bamako, Nairobi) e globale (i.e., UNECE-CLRTAP, Stockolm). Nel contempo, l’Unione Europea ha sviluppato un quadro normativo in cui sono stati stabiliti gli Obiettivi di Qualità per le singole matrici ambientali (i.e., Direttiva Quadro sulle Acque, Direttive sulla Qualità dell’Aria), ed ha fissato i Target di Qualità con i relativi tempi entro cui dovranno essere raggiunti. In linea con le finalità delle convenzioni internazionali sono stati avviati una serie di programmi rivolti all’avanzamento delle conoscenze sui diversi aspetti inerenti l’evoluzione dello stato degli ecosistemi con l’evolversi dello sviluppo sociale ed economico nelle varie regioni del Pianeta. Tutti questi programmi sono sviluppati sotto l’egida delle Nazioni Unite o Organismi Internazionali come lo International Geosphere and Biosphere Programme (IGBP) relativamente a vari core projects (i.e., IGAC, SOLAS, LOICZ), UNEP e UNESCO (i.e., Integrating Management of Watersheds and Coastal Areas, Coastal and Marine Biodiversity Management, Prevention and Management of Marine Pollution), Nato Science Programme (i.e., TBT contamination in the Mediterranean Coasts) e Banca Mondiale. A livello europeo nel contesto dei vari programmi quadro di ricerca sono stati sviluppati una serie di programmi e progetti integrati come lo European Land-Ocean Interaction Studies Programme (ELOISE) in cui sono stati sviluppati oltre 70 progetti sulle varie tematiche inerenti la qualità dell’aria, dei fiumi, delle zone costiere e dei mari (i.e., MAMCS, MOE, MERCYMS, EUROCAT,


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ELME, INCOME) e rappresenta il più importante contributo a livello mondiale fornito al programma IGBP ed altri progetti finalizzati a fornire, direttamente o indirettamente, le basi scientifiche per la implementazione delle Direttive Comunitarie (i.e. AQEM, STAR, EuroLimpacs, REBECCA). A livello nazionale sono stati sviluppati una serie di progetti finanziati dal Ministero dell’Ambiente e dall’APAT (i.e monitoraggio corpi idrici nazionali, LIMNO), dal MIUR (i.e. PRISMA, MiCaRi). relative alle qualità dell’aria in ambiente urbano e industriale, alla qualità dei fiumi e dei mari, e alla valutazione dell’impatto dell’inquinamento atmosferico sugli ecosistemi terrestri e acquatici. Da ricordare anche gli accordi tra il Governo Italiano e Governi di Paesi confinanti per la protezione delle acque comuni (Italia-Svizzera e Italia-Slovenia-Croazia) che hanno portato le comunità scientifiche dei rispettivi paesi a realizzare programmi di controllo e di ricerca integrati (ASCOP per l’Adriatico, IT-SW per il lago Maggiore). In questo contesto gli Istituti CNR sono inseriti a pieno titolo, sia come coordinatori di importanti progetti e programmi europei e internazionali che come partner alla pari di altre istituzioni europee e internazionali. 2.3.3 - Risultati già conseguiti, fatti nuovi emersi e conseguenti aggiornamenti I risultati delle attività di ricerca fino ad ora svolte consentono di delineare le principali caratteristiche qualitative dei sistemi ambientali, definendo altresì necessità di interventi e priorità di azioni per il recupero qualitativo di tali sistemi. In sintesi, i principali risultati conseguiti riguardano a) definizione di livelli di qualità ambientale per le differenti matrici ottenuta attraverso la messa a

punto di criteri di qualità e la determinazione, alle diverse scale spaziali e temporali, dei principali indicatori delle caratteristiche ambientali;

b) sviluppo di modelli di qualità dell’aria, dei bacini fluviali e dei mari e di modelli per la definizione dei contributi relativi riconducibili ai vari fattori di pressione (antropici e naturali) che con diverse scale spaziali (locale vs. continentale vs. globale) e temporali (medio vs. lungo termine) influiscono sulla qualità degli ecosistemi acquatici e terrestri;

c) messa a punto di metodi standard come supporto alle normative ambientali; d) integrazione delle banche dati di qualità ambientale derivanti dai vari progetti europei e nazionali

sviluppati nel corso degli ultimi anni (i.e., DOGA, MEDPOL, EMEP, EUROCAT, MEI, SIDIMAR, LIMNO);

Peraltro, l’aumento della pressione antropica da un lato (conseguente a mutati standard di vita), la richiesta di un ambiente sempre più all’altezza delle crescenti necessità manifestate dalla popolazione, determina situazioni nuove o ricorrenti con maggiore frequenza (inquinamento atmosferico nei centri urbani, distrofie e presenza di microinquinanti di nuova generazione negli ecosistemi idrici e nel suolo) in relazione alle quali si manifestano domande di ricerca volte a risolvere situazioni di crisi in atto e di prevedere le possibili evoluzioni dei fenomeni. Vi è quindi la necessità di migliorare gli strumenti conoscitivi necessari per stabilire corrette relazioni causa-effetto, mettere a punto metodi per interventi protettivi e correttivi, modellizzare i fenomeni al fine di avere analisi attendibili di possibili scenari predittivi. Su queste tematiche di ricerca intende operare il Progetto, anche al fine di affrontare la sfida internazionale e fornire, nel contempo, risposte concrete alle domande che provengono dalla Società. 2.3.4 - Obiettivi programmatici Il Progetto è coerente con gli obiettivi generali del Dipartimento prevedendo lo sviluppo di conoscenze avanzate sulla qualità dei sistemi ambientali quale strumento di valorizzazione delle risorse e quale supporto scientifico alla definizione di politiche di tutela e recupero dei vari comparti ambientali considerati. Il Progetto si articola in cinque Commesse ciascuna delle quali relativa ad uno specifico comparto ambientale (acque interne, mare e acque costiere, acque lagunari e di transizione, atmosfera, suolo e vegetazione). Per ciascuna Commessa vengono indicati i risultati attesi, intendendo con tale termine


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non solo risultati scientifici e di sviluppo di metodologie impliciti negli obiettivi delle Commesse, ma anche prodotti messi a disposizione degli utenti istituzionali (Amministrazioni, Agenzie per l’Ambiente, Enti Locali) per le opportune utilizzazioni, quali banche dati, modelli di gestione della qualità ambientale, cartografia tematica, etc. In aggiunta all’attività strettamente scientifica, si intravedono una serie di azioni finalizzate: - alla divulgazione e trasferimento delle conoscenze ai vari utilizzatori (stakeholders) pubblici e

privati; - al supporto tecnico-scientifico ai vari Enti (i.e., Ministeri, Enti locali, Industrie) che dovranno

definire e implementare le misure necessarie per il raggiungimento degli obiettivi di qualità ambientale secondo i tempi previsti dalle Direttive Europee;

- al supporto tecnico-scientifico agli organi di controllo ambientale; - la formazione di giovani ricercatori e tecnici ambientali. 2.3.5 - Competenze interne utilizzate Al Progetto, articolato in 5 Commesse e 21 moduli, partecipano ricercatori e tecnici afferenti a 13 Istituti (ICIS, IDPA, IGAG, IRSA, ISE, IAMC, IBIM, ISMAR, IA, IBF, IIA, ISAC, ISAFOM). Il complesso di tali Istituti impiega nel progetto circa 140 unità/anno, tra il personale di ruolo a tempo indeterminato. A questo personale a tempo indeterminato verrà affiancato personale a tempo determinato (borsisti, contrattisti, incaricati di ricerca) oltre che personale in formazione (dottorandi, tirocinanti, laureandi) . 2.3.6 - Collaborazioni esterne attivate o attivabili Gli Istituti del CNR di cui si prevede la partecipazione al Progetto hanno ciascuno una propria rete di collaborazioni con istituzioni scientifiche, accademiche e non, italiane e straniere, la maggior parte delle quali derivanti dalla partecipazione comune a progetti di ricerca nazionali o internazionali. Tra questi è utile ricordare i programmi IGBP per i core projects IGAC, SOLAS, LOICZ, EMEP, agli accordi di cooperazione che vari istituti hanno con varie istituzioni europee (i.e. EURAQUA) ed extra europee, ai progetti europei (i.e., ELME, MERCYMS, ESPREME, CORIMED, STAR, AQEM, EUROLIMPACS, EASYRING, REBECCA, TEMPQSIM.) e nazionali (i.e. LIMNO, PRISMA, MAT, etc.). Con tale rete è prevista la prosecuzione delle collaborazioni. A livello nazionale le maggiori sinergie si avranno con le Università e, considerando i principali Enti pubblici di Ricerca, con l’ENEA, l’ISS, l’ISPELS, l’OGS, la SZN, l’ICRAM, JRC, INRA, nonché con la rete APAT, ARPA, APPA. 2.3.7 - Condizioni di fattibilità Il Progetto è stato impostato tenendo presente le disponibilità finanziarie umane e strumentali già disponibili in ambito CNR, nonché le collaborazioni nazionali ed internazionali in essere ed è quindi fattibile nella misura in cui è stato proposto. Il superamento di alcune rilevanti criticità esistenti (carenze di personale e necessità di upgrade della strumentazione in primis) potrebbe consentire una più ampia partecipazione ad iniziative, specie internazionali, in grado di produrre un più rapido raggiungimento degli obiettivi progettuali, specie per quanto riguarda il supporto tecnico-scientifico ai vari Enti (i.e., Ministeri, Enti locali, Industrie) che dovranno definire e implementare le misure necessarie per il raggiungimento degli obiettivi di qualità ambientale secondo i tempi previsti dalle Direttive Europee.


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2.4 - P4: Sostenibilità dei Sistemi Terrestri e Acquatici 2.4.1 - Quadro finanziario, articolazione del progetto e previsioni di entrata Costo complessivo del Progetto per l’anno 2005 (k€) 24.400 di cui, risorse da esercizi precedenti (k€) 3.060 Articolazione del progetto:




anno totale (a)


(b)


(c)

Totale (a+c)

2005 11.020 6.750 6.490 17.510 2006 11.351 6.953 6.490 17.841 2007 11.691 7.161 6.490 18.181


2.4.2 - Cenni allo scenario nazionale ed internazionale e motivazione della presenza del CNR La scienza e la pratica della sostenibilità rappresentano le sfide del XXI secolo per la società umana. Il concetto di gestione sostenibile ha preso forma a partire dagli anni ’80 allorché le ricerche bio-ecologiche hanno reso sempre più evidenti i complessi processi che sono alla base del funzionamento degli ecosistemi terrestri e marini così come sempre più manifesto è risultato l’impatto della società umana sulla struttura e la funzionalità degli ecosistemi medesimi. Queste alterazioni sono particolarmente evidenti a scala regionale e il bacino del Mediterraneo rappresenta sicuramente un’area ad elevata criticità. Alla base dell’esigenza di una transizione verso un approccio sostenibile, o durevole, delle relazioni tra uomo e natura vi sono, quindi, gli avanzamenti delle conoscenze scientifiche che hanno dato forma e sostanza all’approccio ecosistemico per la gestione delle risorse naturali; è stato così possibile definire anche i fondamentali “servizi” ambientali “forniti” dagli ecosistemi naturali. Da qui deriva una strategia che punti alla conservazione delle risorse naturali, piuttosto che al loro pieno sfruttamento e conseguente degradazione, poiché il costo di eventuali interventi di ripristino ambientale risulterebbe eccessivamente elevato; infatti, il rapporto costi/benefici di un efficiente e globale programma di conservazione degli ecosistemi naturali ancora intatti è valutato pari almeno a 1:100. Numerose sono ormai le iniziative a livello internazionale per un concreto avvio della transizione verso uno sviluppo sostenibile, dalle grandi convenzioni internazionali sottoscritte sotto l’egida delle Nazioni Unite (UNFCC per il clima, CBD per la biodiversità, CCD contro la desertificazione) alle conferenze mondiali (es. Johannesburg 2002 per la sostenibilità), dai Forum globali (es. Millennium Assessment, IPCC e GWP sulle acque) ai programmi di ricerca globali (IGBP, UNEP-Global Environmental Outlook). Anche in ambito Europeo sono state elaborate convenzioni (es. Protezione Foreste Europee), definite Direttive e linee strategiche (i.e., Direttiva quadro sulle


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Acque, Direttive sulla Qualità dell’Aria, Natura 2000, EU-Strategy on Sustainable Development, nuova PAC con misure agroambientali) e sviluppati una serie di programmi di ricerca (i.e. Programma Quadro VI) miranti alla definizione delle strategie ottimali di intervento per ridurre la pressione antropica esercitata sui vari ecosistemi acquatici e terrestri, e pervenire altresì, al raggiungimento di uno sviluppo sostenibile e compatibile con le specificità ambientali. In Italia manca a tutt’oggi un programma integrato di ricerche sul funzionamento, la conservazione e la gestione sostenibile degli ecosistemi anche se iniziative lodevoli sono state avviate dai Ministeri dell’Ambiente e delle Politiche Agricole e Forestali, anche in collaborazione con diverse Società scientifiche (SITE, SBI, UZI, SISEF), con ENEA, ICRAM e Stazione Zoologica Internazionale “A. Dohrn”. Peraltro, l’esigenza di un organismo di ricerca avanzata che possa affrontare in modo integrato le complesse questioni scientifiche relative al monitoraggio, alla conservazione e alla gestione degli ecosistemi naturali fa ritenere che il Consiglio Nazionale delle Ricerche possa pienamente ricoprire questo ruolo tenendo anche conto dell’esperienza trentennale che diversi Istituti dell’Ente hanno acquisito e di alcune iniziative assolutamente originali che il CNR ha assunto negli anni (tra tutte il Primo Censimento dei Biotopi Naturali italiani). 2.4.3 - Risultati già conseguiti, fatti nuovi emersi e conseguenti aggiornamenti Nell’ambito dell’attività condotta nel contesto di progetti Europei e Internazionali, nel corso degli ultimi anni sono stati conseguiti importanti risultati che rappresentano le premesse necessarie per l’attività pianificata per il prossimo triennio. Tra questi, quelli più significativi sono:

- Integrazione delle banche dati di qualità ambientale derivanti dai vari progetti europei e nazionali sviluppati nel corso degli ultimi due decenni (i.e., MEDPOL, EUROCAT, SIDIMAR, CARBOEUROPE, ECOCRAFT);

- Banche dati di tipo socio-economico da impiegare nell’analisi degli scenari futuri; - Sistemi di monitoraggio e inventario su biodiversità terrestre e marina, diffusione di specie

invasive, dispersione di potenziali agenti tossici; - Promozione delle conoscenze per l’uso razionale e partecipato delle risorse rinnovabili, con

particolare riferimento alle condizioni di scarsità e/o di stress in ambiente mediterraneo (Integrated Projects europei)

- Sviluppo di metodologie DPSIR (Driver-Pressure-State-Impact-Response), per una valutazione di strategie idonee per il raggiungimento di uno sviluppo sostenibile secondo i target di qualità delle Direttive Europee e convenzioni internazionali.

- 2.4.4 - Obiettivi programmatici L’ampliamento del quadro conoscitivo sulle interazioni fra componenti biotiche (quelle rinnovabili in particolare) ed abiotiche (“forzanti” climatiche, oceanografiche, geo-pedologiche e da inquinamento) rappresenta il prerequisito per meglio comprendere e “conservare” gli ecosistemi marini e terrestri e, in termini progettuali, per lo sviluppo dei seguenti obiettivi programmatici:

1. definizione dei livelli di vulnerabilità degli ecosistemi, di resistenza alle pressioni (sfruttamento umano delle risorse, diffusione di inquinanti e microinquinanti) e di capacità di recupero;

2. sviluppo di metodologie innovative e di modelli ecologici e gestionali per la valorizzazione e l’uso sostenibile dei sistemi di risorse idriche, della biodiversità strutturale e funzionale delle comunità acquatiche e terrestri;

3. realizzazione di prodotti e processi innovativi per la gestione e valorizzazione delle risorse rinnovabili, anche per uso industriale e energetico (legno, biomasse vegetali e da organismi acquatici)

4. messa a punto di strategie per la riduzione degli impatti causati su atmosfera, corpi idrici, fascia costiera, ambienti pelagici e ecosistemi terrestri dal sistema produttivo e dall’utilizzo del territorio, attraverso opzioni gestionali e tecnologiche (modelli di qualità dell’aria, modelli gestionali, piattaforme informatiche);


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5. approfondimento dei processi decisionali e dei metodi partecipativi connessi con la gestione integrata delle acque a livello di bacino, degli ecosistemi terrestri a scala di paesaggio e dell’ambiente marino anche ai fini della corretta applicazione delle Direttive Quadro Europee;

6. sviluppo di modelli concettuali per ottimizzare lo sfruttamento del fluido geotermico anche con tecniche di estrazione di calore secondario (Enhanced Heat Recovery, EHR).

2.4.5 - Competenze interne utilizzate Il progetto si articola in 7 commesse e 15 moduli e si basa sul personale CNR operante nei diversi Istituti coinvolti (IAMC, IBAF, IDPA, IGAG, IGG, IIA, IMATI, IRPI, IRSA, ISAFOM, ISE, ISMAR, IVALSA). Il complesso di tali Istituti impiega nel progetto circa 180 unità/anno, tra il personale di ruolo a tempo indeterminato. I ricercatori che afferiscono al progetto sono impegnati in ricerche altamente qualificanti a livello nazionale (L 488, FIRB, FISR, Centri di Eccellenza MIUR, progetti Nazionali MiPAF, PON e CIPE) ed internazionale (partenariato in numerosi Progetti UE anche a livello di coordinamento di IP, NoE e STREP) e collaborano con la UE (diverse Direzioni Generali) e organismi delle Nazioni Unite come FAO (Commissioni Pesca e Foreste). Le competenze interne sono ampiamente distribuite sul fronte di differenti discipline scientifiche (scienze biologiche e agro-forestali, chimica e fisica dell’atmosfera, idrologia e idrobiologia, geologia, giacimentologia e geochimica, modellistica ambientale) cui si aggiunge una spiccata specializzazione delle singole persone. 2.4.6 - Collaborazioni esterne attivate o attivabili Nell’ambito di convenzioni e progetti nazionali, europei e internazionali sono state attivate una serie di collaborazioni con le maggiori istituzioni di ricerca in Europa e Nord America. Tra questi è utile ricordare il programma internazionale IGBP (core project GCTE), Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), Istituto di Ricerca Applicata al Mare (ICRAM), molte Università italiane e straniere, Istituti CRA, l’Istituto Internazionale delle Risorse Genetiche Vegetali (IPGRI), IFREMER (Francia), CSIC-Instituto de Ciencias del Mar (Spagna), DIFRES (Danimarca), INRA (Francia), CIRAD (Francia), CEH (UK) Alterra (NL) WSL (Svizzera), USDA-FS (USA); a livello istituzionale rapporti intensi si svolgono con Direzioni Generali Pesca e Acquicoltura, Foreste (MIPAF), numerose Regioni, Autorità Portuali, grandi imprese come ENI-AGIP e ENEL. 2.4.7 - Condizioni di fattibilità Il principale punto di forza è rappresentato dall’approccio integrato ed ecosistemico delle discipline in essere, come ormai quasi universalmente accettato dalla comunità scientifica internazionale (“ecosystem approach for a sustainable development”). Un altro elemento significativo di forza è legato alle collaborazioni in atto da un lato con l’Università e gli altri Enti di ricerca scientifica, con cui esistono collaborazioni consolidate, dall’altro con gli utenti finali ed i sistemi di governo territoriali, ed in particolare con il sistema delle Regioni. La densità di tali rapporti, comunque non uniforme in tutto il Paese, trova un evidente riscontro nella capacità della rete scientifica di accedere a risorse esterne. I principali punti di debolezza sono la difficoltà di distinguere e modellizzare la componente di variabilità degli ecosistemi marini e terrestri imputabile alle cause naturali, da un lato, e la reperibilità di aree relativamente “vergini” (i.e., elevato grado di naturalità) al fine di individuare condizioni di riferimento adatte alla valutazione dell’entità degli impatti umani. Un altro tipo di criticità del progetto è relativo alla debolezza della domanda proveniente sopratutto dal settore industriale mentre da quello istituzionale esiste, come già accennato, una certa differenza a seconda della situazione regionale. Un'altra criticità è relativa a un certo margine di incertezza relativo alla possibilità di prevedere le risorse finanziare per i prossimi anni, sopratutto relativamente alle risorse esterne. Inoltre, fondamentale condizione di fattibilità del progetto è rappresentato dalla possibilità di rinnovare il personale di ricerca e tecnico, immettendo energie nuove anche per ricostituire i gruppi di ricerca fortemente impoveriti dalle uscite per pensionamenti. Ugualmente indispensabile per la


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fattibilità del progetto e per la rinnovata partecipazione al Programma Quadro VII della UE è l’aggiornamento delle infrastrutture di ricerca obsolete.


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2.5 - P5: Rischi Naturali ed Antropici 2.5.1 - Quadro finanziario, articolazione del progetto e previsioni di entrata Costo complessivo del Progetto per l’anno 2005 (k€) 18.290 di cui, risorse da esercizi precedenti (k€) 2.100 Articolazione del progetto:




anno totale (a)


(b)


(c)

Totale (a+c)

2005 9.110 7.060 3.420 12.530 2006 9.383 7.272 3.420 12.803 2007 9.665 7.490 3.420 13.085


2.5.2 - Cenni allo scenario nazionale e internazionale e motivazione presenza Il contesto di riferimento comprende sia le conoscenze generali dei fenomeni fonti di rischio, sia la conoscenza delle specifiche caratteristiche geologiche, idrologiche e pedologiche del territorio che viene considerato, nonché le interazioni fra queste caratteristiche e gli stessi fenomeni. Per meglio definire le problematiche che il progetto intende affrontare è opportuno precisare che con la dizione “Rischi naturali ed antropici” si intende riferirsi ad un contesto più generale di quello sopra indicato, nel quale vengano considerati non solo i danni direttamente causati dai citati eventi, ma anche quelli che derivano dall’interazione fra questi eventi e le modifiche ambientali indotte dall’uomo. Ciò premesso, si può osservare che lo stato delle conoscenze generali sul territorio italiano, sintetizzate in numerosi documenti cartografici e archivi informatici prodotti dall’APAT, dal CNR, dall’INGV, dalle Regioni e da altri soggetti istituzionali, è sostanzialmente soddisfacente, non sostanzialmente diversa cioè da quella delle altre nazioni europee. Vistose carenze si riscontrano invece nello stato delle conoscenze relative alla ricostruzione dell’evoluzione geologica recente, aspetto di fondamentale importanza per ogni valutazione sulla evoluzione naturale attesa e, di conseguenza, sull’impatto che su di essa può esercitare l’intervento antropico. A livello internazionale gli aspetti di maggiore interesse riguardano essenzialmente gli approcci metodologici, quali, ad esempio, la classificazione delle frane e la loro modellazione, e in particolare: idrologia statistica; modelli fluviali; modelli di generazione e previsione delle precipitazioni; modelli per la gestione delle informazioni radar; modelli per lo studio dell’evoluzione del terreno e dei movimenti di massa; modelli per la gestione delle informazioni da satellite.


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Le organizzazioni che a livello europeo sono in vario modo coinvolte nelle ricerche sui rischi naturali sono principalmente: EU-MEDIN: un’iniziativa dell’EU che associa esperti nella ricerca sui disastri naturali; CERG: Centre d'Etude des Risques Géologiques, Sezione Geoscienze ed Ambiente; BHRC: Benfield Hazard Research Centre, Dept. of Earth Sciences, Univ. College London; Al di fuori del contesto europeo si possono segnalare: NHC: Natural Hazards Center dell’Università del Colorado (Boulder); NHRC: Natural Hazards Research Centre, Univ. Canterbury (Christchurch, New Zealand). Alcuni dei più recenti progetti di ricerca finanziati dalla EU in tema di rischi naturali sono: - The European multi-hazard risk assessment project; - Mitigation of climate induced natural hazards; - Integrated optimization of landslide alert systems; - An European flood forecasting system; - Landslide Early-Warning Integrated System; - Impact of Large Landslides in the Mountain Environment; - Torrent hazard control in the European Alps. La motivazione della presenza del CNR nello scenario dei rischi naturali discende dalla necessità del Paese di disporre di competenze pluridisciplinari organizzate e distribuite sul territorio che possano fornire risposte di elevato livello scientifico alle diverse problematiche che attengono gli eventi calamitosi. Con la sua rete di Istituti di ricerca e le sue collaborazioni nazionali e internazionali, il CNR produce conoscenze riguardanti il territorio e sviluppo di metodologie innovative per migliorare la previsione ed il preannuncio degli eventi estremi con particolare riferimento a anticipo, localizzazione, magnitudo, frequenza, rendendo così un importante servizio al sistema-Paese. 2.5.3 - Risultati già conseguiti, i fatti nuovi emersi e i conseguenti aggiornamenti In merito agli aspetti geologici, gli studi hanno riguardato essenzialmente l’evoluzione tettonica e sedimentaria di bacini sedimentari distensivi sia continentali che marini. Sono state anche realizzate carte geologiche prototipali per la rappresentazione dei terreni quaternari, che pongono problemi molto specifici e rilevanti ai fini della fruizione delle stesse in chiave di valutazioni di pericolosità. In campo di mitigazione del rischio di inondazione, i risultati rilevanti riguardano la modellistica matematica per la previsione e il preannuncio delle piene, con produzione di software idoneo a “trattare” bacini aventi diverse caratteristiche geologiche, geomorfologiche e idrologiche. In merito ai fenomeni franosi, sono state prodotte modalità originali di rappresentazione cartografica di aree-campione con propensione al dissesto, in ambiente GIS. È stata inoltre riconosciuta l'estensione e definiti i meccanismi di messa in posto del materiale dell'evento di frana di Stromboli del 30/12/02, nonché determinati i fenomeni di deformazione profonda delle parti sommerse di fianchi di edifici vulcanici (Isola Vulcano, La Fossa). Tutti questi prodotti sono stati distribuiti alle Regioni interessate, alle Autorità di Bacino e al Sistema Nazionale di Protezione Civile. 2.5.4 - Obiettivi programmatici Obiettivo generale del progetto è fornire le basi scientifiche per valutazioni di rischio sulla base di elaborazioni di dati esistenti o da ottenere con specifici studi. I dati sono sostanzialmente quelli relativi ai fenomeni di interesse (frane, piene, ecc.) collocati nella ricostruzione dell’evoluzione naturale che li ha determinati. Il fatto di considerare non solo i fenomeni, ma l’evoluzione nella quale essi si collocano permette di superare quella che è la semplice trattazione statistica dei dati storici e di delineare quella che si presenta come una naturale tendenza evolutiva a breve e medio termine. L’obiettivo generale così sintetizzato è quello che riguarda le commesse 1, 2, 3 e 5, ciascuna delle quali è sviluppata in specifici ambiti naturali. Un ulteriore obiettivo è quello prospettato nella commessa 4 che intende affrontare alcuni aspetti della problematica dei rischi in un ambito più vasto, conseguente a particolari fenomeni climatici ed antropici.


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I principali risultati attesi, oggetto di possibili verifiche del loro conseguimento, sono: Ricostruzione di modelli 2D e 3D di corpi geologici di successioni continentali e costiere quaternarie legate a diversi contesti geo-strutturali. Ricostruzione dei rapporti tra assetto geologico, tettonica, e l’evoluzione geomorfologica nei fenomeni di instabilità dei versanti. Definizione, allestimento e valutazione di modellistica per l'analisi e lo studio di processi erosivi in ambiente collinare e montano, in relazione all’uso del suolo e ai feedback positivi o negativi dell’uso sui caratteri del suolo.

1. Maggiore conoscenza dei fenomeni naturali attraverso lo sviluppo di modelli geologici, geomorfologici e geotecnici, che permettano l’interpretazione e la simulazione delle diverse fasi (innesco-evoluzione) di vari tipi di fenomeni di movimenti in massa, ai fini della mitigazione del rischio e per il miglioramento dei criteri di progettazione e l’ottimizzazione degli interventi;

2. Sviluppo di metodologie per migliorare la previsione ed il preannuncio degli eventi estremi con particolare riferimento ad anticipo, localizzazione, magnitudo, frequenza, attraverso: individuazione di modificazioni antropiche post-evento condizionanti possibili futuri eventi alluvionali; archivi relativi a particolari eventi meteorologici e analisi di dati storici per l’interpretazione di alcuni eventi alluvionali catastrofici; validazione di tecniche per il tracking di celle temporalesche su casi di studio ricostruiti; validazione di tecniche di ricostruzione di campi di precipitazione a partire da misure radar polarimetriche su bacini pilota. Procedure per il trasferimento ad utenti finali dei possibili effetti sull’ambiente urbano di fenomeni alluvionali.

3. Maggiore conoscenza dei fenomeni naturali per lo sviluppo di modellistiche che permettano la simulazione e gestione di situazioni associate a condizioni di siccità.

4. Analisi geologico-geotecniche di fenomeni di instabilità sottomarina su piattaforma e scarpata continentale e sui fianchi sommersi dei vulcani insulari.

2.5.5 - Competenze interne utilizzate Il progetto è organizzato in 5 commesse articolate in 20 moduli. Li realizzano 10 Istituti: IAMC, IBIMET, IDPA, IGAG, IGG, IMAA, IRPI, ISAC, ISAFOM, ISMAR. Le competenze necessarie e disponibili spaziano quindi da quelle dei geologi, dei geologi marini, degli idrogeologi e dei geochimici, ai geofisici, gli ingegneri idraulici, geotecnici, elettronici e esperti di telerilevamento, i pedologi, gli agrari, i matematici e gli statistici. È dall’integrazione di questi specialisti che operano negli Istituti del CNR che deriva la realizzabilità di un progetto così complesso. 2.5.6 - Collaborazioni esterne attivate o attivabili Le attività di ricerca si avvarranno della collaborazione scientifica già attivata e espandibile di diversi soggetti e in primis, in ambito nazionale, Università, INGV, APAT, varie ARPA, UIM, Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare, ENEA, AGIP; in ambito internazionale, Università di Amburgo e di Brest, ESA, IFREMER, WMO, MIT (Cambridge, Mass.), Princeton Univ., Lousiana Univ., Univ. of Arizona, Univ. of Colorado. Oltre che da diversi contratti con la UE, che per brevità non è possibile elencare, risorse finanziarie vengono apportate dai principali fruitori delle ricerche realizzate e cioè: Ministero Ambiente, Sistema di Protezione Civile, Regioni, Provincie, Comuni, Prefetture, ANAS SpA, diverse PMI, etc. In particolare, verrà fatto riferimento al Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio per prodotti derivanti dalla ricerca scientifica riguardanti i problemi della difesa del suolo: piene, inondazioni, frane, etc., dei grandi bacini nazionali (Po, Adige, Arno, Tevere). 2.5.7 - Condizioni di fattibilità Il progetto è stato definito sulla base delle risorse disponibili, quindi esistono le condizioni di fattibilità nei termini rappresentati. Peraltro, è doveroso evidenziare che la ricerca scientifica in questo settore si basa essenzialmente sulla simulazione di fenomeni naturali o mediante modellistica matematica o mediante modellistica fisica, quando non può essere svolta in pieno campo. È chiaro


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che la modellistica fisica richiede finanziamenti di uno o due ordini di grandezza superiore a quella matematica. Certamente per essere competitivi a livello internazionale è necessario poter disporre di laboratori sperimentali dove è possibile riprodurre in scale opportune tratti di corsi d’acqua, versanti instabili, parti di costa, di spiaggia, di foci, etc. Di particolare interesse nel nostro Paese potrebbe risultare la sperimentazione su tratti del fiume Arno attraverso Firenze e del fiume Tevere attraverso Roma. In questo modo si potrebbero simulare eventi di inondazione e predisporre conseguenti interventi di mitigazione del conseguente danno. Studi di fattibilità già predisposti, sia per l’Arno che per il Tevere, hanno definito per modelli a scala 1:30 un costo aggiuntivo dell’ordine dei 5 milioni di Euro, non disponibili. Ulteriori risorse sono necessarie per il rinnovo delle apparecchiature scientifiche e in particolare per quelle di bordo delle navi oceanografiche.


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2.6 - P6: Osservazione della Terra





anno totale (a)


(b)


(c)

Totale (a+c)

2005 7.000 4.910 7.820 14.820 2006 7.210 5.057 7.820 15.030 2007 7.426 5.209 7.820 15.246


2.6.2 - Cenni allo scenario nazionale ed internazionale e motivazioni della presenza del CNR Nel decennio a cavallo del 2000 vi è stato un grande salto di qualità nelle Osservazioni della Terra (OT), dovuto essenzialmente a tre fattori: il lancio di una nuova generazione di sensori satellitari, che permette di osservare processi finora al di là della nostra capacità osservativa; il miglioramento delle tecnologie osservative dal suolo e lo strutturarsi di reti di misura internazionali; infine un grande miglioramento degli strumenti informatici che permettono di estrarre nuovi parametri e di trattare in modo sempre più veloce quantità di dati sempre più grandi. In questo contesto si è consolidata l’Integrated Global Observing Strategy che pone l’accento sull’esigenza di un sistema osservativo mirato a tutte le componenti del sistema Terra e basato sull’integrazione dei dati ottenute da diverse piattaforme: suolo, aereo e satellite. Questo processo, che avrà un’ulteriore accelerazione nel decennio 2010-2020 quando diventerà operativa la generazione di sensori attualmente in fase di studio e sviluppo è centrale, a livello europeo, come ribadito dal Libro Bianco dell’U.E. sullo Spazio, e testimoniato dai programmi di U.E., di ESA ed EUMETSAT. Si è inoltre consolidata una domanda di tipo duale nel cui ambito vi è un forte impegno italiano (missione Cosmo-SkyMed). Il processo in atto ha un forte impatto sulle applicazioni che costituiscono un terreno su cui va crescendo una forte competizione in ambito internazionale. Questo aspetto motiva da solo l’esigenza di una forte presenza nazionale. Cresce inoltre l’esigenza del data sharing e della loro full exploitation. Questo aspetto è centrale in numerosi programmi internazionali tra cui in U.E. il più rilevante è il Global Monitoring of Environment and Security (GMES), programma congiunto tra ESA ed U.E. considerato prioritario dall’U.E. nella Comunicazione sulla Crescita della Commissione Europea. GMES si propone di realizzare la full exploitation dei dati esistenti per soddisfare le esigenze degli end-users, individuare i gap esistenti e definire le azioni per superarli. A livello nazionale sono in fase di realizzazione infrastrutture operative di grande rilevanza anche internazionale tra cui assume particolare rilievo il Sistema dei Centri Funzionali, del Dipartimento


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di Protezione Civile, nella cui filosofia il problema dell’integrazione di dati da satellite, dal suolo e da aereo è centrale. Le OT costituiscono quindi un’importante sfida scientifica e tecnologica che riguarda lo sviluppo dei nuovi sensori e delle nuove piattaforme osservative; gli algoritmi per il trattamento dei dati OT e le procedure per estrarre l’informazione bio- e geo-fisica dai dati misurati da uno specifico sensore; le procedure per l’integrazione dei dati misurati da più sensori (dal suolo, da aereo e da satellite) e la loro assimilazione; l’intercalibrazione dei sensori; la calibrazione e validazione (CAL/VAL) delle nuove missioni; la catena di processamento e di merging di dati derivanti da fonti eterogenee; lo sviluppo di strumenti per la condivisione dei dati e di archivi federati ed interoperabili; la definizione delle infrastrutture per la fornitura dei dati ed il multisharing; lo sviluppo dei supporti informatici (hard e soft) a ciò necessari; le tecniche di compressione e di trasmissione dei dati. Il CNR è l'unico attore nazionale che ha gli strumenti, le competenze e l’autonomia strategica per operare in ciascuna di questi campi e inoltre ha consolidate collaborazioni con i vari interlocutori a livello nazionale (industria ed utenti finali) ed internazionale (ESA, U.E., EUMETSAT, le varie agenzie spaziali). In particolare il CNR è fortemente impegnato nei programmi internazionali, sia in ambito europeo sia in collaborazioni con altre agenzie spaziali extraeuropee, e copre tutta la filiera che va dalla progettazione di sensori al CAL/VAL, all’elaborazione, analisi ed integrazione dei dati, allo sviluppo di applicazioni legate alle esigenze degli end users. Il CNR inoltre mette in campo un insieme di facilities di assoluto rilievo quali sistemi di ricezione, 4 piattaforme aeree, navi oceanografiche, boe d’altura, campi sperimentali. In sostanza il CNR rappresenta la più grande concentrazione di risorse esistente in Italia nel settore di OT ed ha rapporti strutturati sia con le imprese sia con gli utenti finali (Min Ambiente, Dip. di Protezione Civile, Min. Agricoltura, Min. Attività Produttive, Regioni, Autorità di bacino etc.): deve quindi raccogliere la sfida posta dall'evoluzione degli ultimi anni. 2.6.3 - Risultati già conseguiti, fatti nuovi emersi e conseguenti aggiornamenti . Il CNR risulta attualmente uno dei principali soggetti della politica nazionale di OT sia per le risorse investite sia per le facilities rese disponibili sia per i risultati conseguiti, che possono essere così riassunti: progettazione e sviluppo di sensori e missioni e/o partecipazione ai team che li stanno sviluppando (IASI, Flex, EGPM, REFIR, iperspettrale, partecipazione a Cosmo-Skymed); sviluppo di strumentazione avanzata dal suolo (lidar, radar, spettrometri di FOURIER, etc.); Sviluppo di algoritmi e procedure avanzate per il retrieval di dati satellitari, selezionato per essere operativo (Mipas, Iasi, etc.); sviluppo della modellistica user oriented per l’interpretazione dei dati OT in vari ambiti applicativi quali i rischi naturali, il monitoraggio ambientale, la caratterizzazione dei processi inerenti l’atmosfera, l’idrosfera, la litosfera e la biosfera; catene operazionali di processamento ed integrazione di dati, anche mediante tecnologie Grid; effettuazione di campagne da aereo nell’ambito di progetti nazionali ed internazionali; sviluppo di programmi applicativi insieme ad utenti finali ed imprese; partecipazione alle campagne per il CAL/VAL di missioni internazionali; partecipazione a network internazionali di misura tra i quali ricordiamo Aeronet, NDC, BSRN, Fluxnet, GMOSS. I principali fatti nuovi, recentemente emersi, sono l’avvio dell’Action Plan di GMES, la costituzione dello Steering Commettee Nazionale (cui il CNR partecipa) e la definizione della posizione italiana (Capua Policy Paper); l’avvio del programma GEO che vede una vastissima partecipazione internazionale; l’emergere di nuovi paesi sullo scenario internazionale come India e Cina; il cambio d’indirizzo delle politiche di Nasa; il baricentramento di Galileo in Germania. In ESA sono si è completata la selezione dei bandi in essere per core e opportunity missions di Earth Explorer e nuovi bandi sono previsti per prossimo futuro; sono aperti i bandi per la II fase del GMES Service Element, ed è in fase di avvio il programma Sentinel. In U.E. sono stati selezionati i primi progetti GMES e sono in preparazione nuovi bandi. A livello nazionale le principali novità sono l’accordo Finmeccanica-Alcatel; l’Accordo di Programma CNR-Finmeccanica; la definizione dei Centri di Competenza del DPC. Inoltre è cresciuta l’attenzione degli utenti finali agli strumenti offerti dal telerilevamento (PON Sicurezza, Portale Cartografico, costituzione di Centri di Competenza regionali come AMRA, etc.)


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Il progetto di OT è stato sviluppato tenendo conto di questi elementi di novità per quanto riguarda sia i contenuti scientifici, sia i rapporti internazionali (in ciò includendo i programmi scientifici, la realizzazione di infrastrutture, i processi di standardizzazione, etc.), sia le collaborazioni con altri soggetti scientifici, sia i rapporto con il sistema delle imprese e gli utenti finali 2.6.4 - Obiettivi programmatici I principali obiettivi programmatici sono:

1. Sviluppare tecnologie innovative di osservazione della Terra da piattaforme aeree e satellitari 2. Sviluppare tecniche e metodi in relazione al potenziamento del sistema infrastrutturale (reti di

monitoraggio, strumenti di osservazione e misura, piattaforme informatiche) di Osservazione della Terra e consolidare il sistema osservativo e le facilities sperimentali.

3. Offrire al sistema industriale opportunità d’innovazione tecnologica e favorire la creazione della filiera ricerca-impresa-utenti finali.

Il quadro dei deliverables è riportato in dettaglio nelle commesse. Il quadro aggregato può esser così riassunto: progettazione e sviluppo di tecnologie innovative di telerilevamento (in ciò includendo la near sub-surface tomography) quali lidar, radar, sensori iperspettrali, altimetri, tecnologie DINSAR, sensori ottici ad elevata risoluzione, radiometri dal VIS alle MW, spettrometri TIR e FTIR ad elevata risoluzione, sensori geodetici e del campo elettromagnetico terrestre, etc,; sviluppo di sensori innovativi per misure in situ e di campo; realizzazione di metodiche innovative per l’elaborazione e l’estrazione del dato bio e geo-fisico dai dati misurati, con particolare attenzione alle esigenze degli end users; Sviluppo di metodiche per l’estensione del telerilevamento attivo alle piattaforme ed ai sensori su aereo; sviluppo di prodotti RT e NRT, con particolare riguardo alla tomografia 4D; creazione di data bases e di serie storiche validate (in ciò includendo l’intercalibrazione di sensori operanti dallo spazio); partecipazione a campagne di CAL/VAL; realizzazione di archivi aperti ed interoperabili, con architettura federata e modulare, scalabili, con ubiquità di accesso, user friendly; Individuazione dei gaps da colmare e delle strategie osservative a ciò necessarie; standardizzazione dei metodi d’indagine 2.6.5 - Competenze interne utilizzate Il progetto si avvale esclusivamente di personale del CNR operante nei diversi istituti coinvolti (IAC, IAMC, IDPA, IFAC, IIA, IMAA, IREA, IRPI, ISAC, ISAFoM, ISMAR, ISSIA). Il complesso di tali Istituti impiega nel progetto circa 140 unità/anno, tra il personale di ruolo a tempo indeterminato. A questo personale a tempo indeterminato verrà affiancato personale a tempo determinato (borsisti, contrattisti, incaricati di ricerca) oltre che personale in formazione (dottorandi, tirocinanti, laureandi), nonché il personale universitario associato. 2.6.6 - Collaborazioni esterne attivate o attivabili Le principali collaborazioni in ambito nazionale riguardano sia il sistema scientifico (università, OGS, INGV, ENEA, INFN, Stazione Zoologica Anton Dhorn, Centro di Competenza della Regione Campania AMRA, etc.), sia le imprese (tra cui ricordiamo Telespazio, Alenia Spazio, AMS, Carlo Gavazzi Space, Hydrocontrol, Consorzio Navigate, Consorzio COS(OT), etc.), sia il sistema degli utenti finali (Dip. di Protezione Civile della Presidenza del Consiglio, Min. dell’Ambiente, Regioni, autorità di bacino, etc.). Sarebbe importante incentivare le collaborazioni con ASI anche al fine di sostenere la presenza italiana in ambito ESA. Le collaborazioni internazionali sono estremamente ampie. Esistono consolidate collaborazioni con il sistema scientifico europeo (istituti del CNRS; del Max Plank; varie università di tutti i principali paesi europei come Francia, Spagna, U.K., Germania, Austria, Olanda; varie agenzie e centri come ESA, EUMETSAT, ECMWF, INTAS, DLR, CNES, etc.), con il sistema scientifico americano sia a livello universitario sia con NASA (Goddard Space Flight Center, JPL) e con numerosi altri paesi extraeuropei (ad esempio le agenzia spaziale giapponese JAXA e quella argentina CONAE)


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2.6.7 - Condizioni di fattibilità Il progetto si basa prevalentemente su risorse interne al CNR o da esso acquisite mediante a risorse esterne cui accede. Da questo punto di vista il progetto appare ben consolidato ed in grado di ottenere i suoi risultati. La sinergia con il sistema degli utenti finali (in alcuni casi già consolidata: ad esempio Dipartimento di Protezione Civile), con ASI e con le imprese ha un ruolo importante nel progetto. La maggior parte dei deliverables dipende essenzialmente dalle capacità realizzative del CNR. Alcuni sono più critici perché dipendono anche da soggetti esterni al CNR: ad esempio mentre la progettazione di un sensore e la realizzazione di un prototipo sono attività che possono esser svolte contando unicamente sulle proprie forze, (compatibilmente con le risorse disponibili) le occasioni di volo dipendono in larga misura da ASI, che gestisce i programmi spaziali nazionali ed è il tramite istituzionale verso le altre agenzie spaziali. In questo campo il CNR collabora anche con agenzie spaziali differenti da ASI, il che gli consente di avere un quadro esauriente delle strategie che maturano a livello internazionale. Un aspetto particolarmente critico riguarda l’assenza di risorse destinate a sostenere la partecipazione italiana a i programmi ESA in cui il finanziamento dei progetti selezionati nei call for proposals richiede il sostegno finanziario nazionale. Sarebbe anche importante sostenere con risorse aggiuntive i gruppi italiani selezionati in GSE o in Earth Explorer Analogamente il posizionamento nazionale in progetti europei di ricerca, come quelli del tema 4.2 GMES o di ESA (ad es.GSE II fase) dove tipicamente il Prime è generalmente un industria, dipende in modo sostanziale dalla capacità competitiva delle imprese italiane. Tra gli obiettivi del progetto assume quindi particolare rilievo il contributo che il CNR deve dare per accrescere la competitività del sistema industriale. Ulteriori risorse disponibili potrebbero permettere di: - potenziare e consolidare la rete osservativa in modo da trasformarla in un presidio ambientale in

grado di verificare stato dell’ambiente e trend, modellare i processi ed identificare soluzioni o mitigazioni degli effetti;

- interconnettere e rendere interoperabile l’intero sistema di banche dati, misure (ivi incluse quelle da satellite) esistente. Ciò consentirebbe all’ente di operare come un’unica entità ed avrebbe un forte impatto sia sulla presentazione del CNR verso l’esterno sia sulle attività scientifiche ed applicative in quanto renderebbe possibile la realizzazione di prodotti che non sono sviluppabili in assenza di tale infrastruttura;

- garantire un supporto nazionale alle attività italiane che sono selezionate in ambito ESA, di favorire il trasferimento a livello nazionale dei risultati conseguiti nei progetti internazionali;

- programmare le attività secondo una logica attenta anche agli sviluppi di medio e lungo periodo ed evitare la perdita di personale formato


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2.7 - P7 - Controllo dell’Inquinamento e Recupero Ambientale





anno totale (a)


(b)


(c)

Totale (a+c)

2005 8.990 6.500 2.860 11.850 2006 9.260 6.695 2.860 12.120 2007 9.537 6.896 2.860 12.397


2.7.2 - Scenario nazionale e internazionale e motivazione della presenza del CNR Negli ultimi anni, in tutti i Paesi industrializzati, la maggior consapevolezza degli effetti dannosi dell’inquinamento sui comparti suolo, aria e acqua hanno modificato in senso migliorativo la percezione sociale nei confronti della qualità dell’ambiente creando così i presupposti per l’avvio di progetti di ricerca giustificati da una forte richiesta di tecnologie “pulite” e “sostenibili” e dalla consapevolezza da parte della comunità scientifica di essere in grado di rispondere a questa domanda potendo contare su competenze di elevato valore. In ambito Europeo, per quanto riguarda il presente, le attività previste nel progetto si collocano bene tra quelle programmate dal Sesto Programma d’Azione, 2001-2010 (“Ambiente 2010, il nostro futuro le nostre scelte”). La rilevanza delle attività del progetto in sede europea è provata dalle numerose iniziative (IP, STREP, SSA, CA, ecc.) dove alcuni degli Istituti partecipanti al progetto svolgono azioni di coordinamento in particolare nell’area tematica 1.6.3 del 6° Programma Quadro “Global change and ecosystems - Strategies for sustainable land management, including coastal zones, agricultural lands and forests”. Relativamente al futuro prossimo, le attività del progetto non potranno non tener conto di quanto scaturirà da innovative iniziative Europee, attualmente in fase di definizione, come le “European Technology Platform”, sulle quali convergono interessi della comunità scientifica pubblica e privata, dell’industria e delle piccole e medie imprese. In particolare, nel settore delle acque, è in fase di avanzata definizione la Piattaforma Tecnologica sull’ approvvigionamento idrico e sui processi depurativi (WSSTP - Water Supply and Sanitation Technology Platform), la cui missione è quella di indirizzare e promuovere cambiamenti significativi dell’industria del settore potenziandone la competitività sul mercato internazionale. I vari Istituti del CNR afferenti al Dipartimento Terra e Ambiente sono presenti da tempo ed, in molti casi, con funzioni rilevanti nell’attività di ricerca e sviluppo delle tematiche scientifiche


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inerenti il controllo degli inquinamenti ed il recupero ambientale. I laboratori scientifici e gli impianti sperimentali, dislocati praticamente su tutto il territorio nazionale, costituiscono un patrimonio rilevante che consente di affrontare e risolvere problemi relativi alla fattibilità tecnica, alla caratterizzazione ambientale delle emissioni e dei residui, all'individuazione dei possibili riutilizzi e di un possibile mercato dei prodotti. Affrontare le ricerche in modo coordinato rappresenta il ruolo strategico del Progetto, che si propone di meglio organizzare e di integrare le strutture di ricerca interne valorizzando e potenziando le collaborazioni con organismi di ricerca esterni, nazionali e internazionali. Particolare attenzione sarà riservata a fornire il necessario supporto scientifico e tecnologico all’attività delle piccole e medie imprese, promuovendone, anche attraverso specifiche forme di collaborazione l’innovazione e la ricerca. Informazioni di dettaglio sulle attività di ricerca degli Istituti CNR organizzati all’interno delle commesse afferenti al presente progetto sono riportati in dettaglio nel documento predisposto dal Comitato Ordinatore del Dipartimento Terra e Ambiente e consultabile nella pagina Web all’uopo predisposta (www.irsa.rm.cnr.it/DipTeA). 2.7.3 - Risultati già conseguiti, fatti nuovi emersi e conseguenti aggiornamenti Il progetto, nella sua articolazione di attività legate ai pre-esistenti Istituti, dispone di una notevole base di conoscenze sui meccanismi fondamentali dei processi che si intendono studiare. Tali conoscenze hanno permesso di acquisire risultati di notevole rilievo e di progettare ed attuare prototipi. In particolare sono da segnalare:

- Sviluppo di processi di depurazione delle acque di scarico caratterizzati da elevate potenzialità specifiche e da basso impatto ambientale. Ciò è stato realizzato sia utilizzando sistemi di separazione solido/liquido ad elevata efficienza basati sull’utilizzo di membrane, in grado di fornire effluenti di elevata qualità, sia utilizzando reattori nei quali si sviluppano biomasse con caratteristiche particolari (aggregazione in granuli di densità molto elevata) che consentono il loro accumulo all’interno del reattore. Tali processi realizzano parallelamente la minimizzazione della quantità di fango prodotto, limitando così non solo i costi di trattamento prima dello smaltimento finale ma anche i rischi igienico-sanitari connessi alla presenza all’interno dei fanghi di sostanze pericolose e di microrganismi patogeni.

- Sviluppo di processi chimico-fisici e biochimici per la rimozione dei metalli tossici dalle acque reflue e dai fanghi mediante applicazione rispettivamente di tecniche elettrochimiche per la deposizione elettrodica dei metalli e della bioaccumulazione per l’inglobamento dei metalli inquinanti in biomasse in presenza di colture di microrganismi autotrofi od eterotrofi su supporto polimerico.

- Caratterizzazione minero-petrografica e chimica di alcuni terreni inquinati da metalli pesanti ed idrocarburi. Test orientativi a livello di laboratorio per individuare dei possibili stadi di processo da inserire in circuiti di trattamento di “soil-washing”. Gli studi sono stati incentrati sia allo sviluppo e/o miglioramento di tecnologie di bonifica di siti contaminati da metalli pesanti, idrocarburi e materiali contenenti amianto che allo sviluppo ed implementazione di metodologie innovative di controllo e valutazione del rischio ecologico. Studi per il recupero di aree industriali dismesse, apertura di nuove attività e protezione delle aree circostanti con relativo studio di impatto ambientale.

- Conoscenze di base e sviluppo di processi di trattamento di reflui agro-industriali (compostaggio) e di risanamento da inquinanti mediante sistemi vegetali in grado di estrarre ed accumulare metalli pesanti. Sviluppo di tecnologie di biorimedio dell’inquinamento e del degrado degli ecosistemi naturali.

- Individuazione dei requisiti tecnici degli strumenti di misura di specifiche emissioni industriali in atmosfera e definizione di una procedura dedicata alla certificazione di analizzatori dedicati alle specifiche misure. Sviluppo di strumenti di supporto per una trasmissione efficace e completa dei dati riguardanti le misure tra aziende dotate di sistemi di monitoraggio in continuo delle emissioni ed organismi territoriali e di controllo ambientale. Definizione di


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interventi a supporto della certificazione degli strumenti di misura degli inquinanti atmosferici.

- Sviluppo di tecniche di scavo e/o coltivazione e trattamento dei minerali in grado di ridurre la produzione di scarti ed il loro potenziale inquinante;

- Caratterizzazione di materiali innovativi per applicazioni nel campo della cantieristica navale (sviluppo di sensori e di pitture antivegetative a basso impatto ambientale). Promozione e sviluppo di eco-tecnologie specifiche per il settore navale

2.7.4 - Obiettivi programmatici La richiesta di criteri sempre più rigidi di sostenibilità ambientale nell’attuazione di processi depurativi e di recupero impone di concentrare le risorse sui pochi e selezionati obiettivi programmatici. A completamento di quanto specificato nei paragrafi precedenti si può aggiungere l’importanza di adeguare e sviluppare processi, metodologie e tecnologie nell’industria capaci sia di rispondere alle esigenze di mercato sia di limitare l’impatto ambientale, riducendo al minimo la produzione di scarti e di reflui ed il loro potenziale inquinamento. Anche nel caso in cui considerazioni economiche tradizionali non sostenessero l’adozione di tali processi, una valutazione di più lungo periodo potrebbe viceversa renderli i più vantaggiosi. Inoltre è opinione sempre più diffusa che oggi i processi depurativi e di recupero, debbano rispondere a domande molto differenziate in funzione delle condizioni socio-economiche delle aree geografiche in cui devono essere applicate. E’ compito dei Paesi ad elevato sviluppo industriale offrire soluzioni che rispondano anche a questa esigenza. Tale situazione può e deve costituire una grossa opportunità per l’innovazione tecnologica del settore dell’inquinamento, settore contraddistinto nel passato da scarsa propensione a ricerca e sviluppo. Pertanto, obiettivi prioritari del presente progetto saranno rivolti a stabilire un rapporto sistematico con il sistema produttivo del Paese che, mediante collaborazioni e accordi di varia natura, ne promuova e ne sostenga l’attività di ricerca. 2.7.5 - Competenze interne utilizzate Le competenze interne utilizzate, in termini di tecnici e ricercatori, sono quelle presenti presso l’IGAG, l’ISE, l’IGG, l’IRSA, l’IMC, IAMC, l’IBAF, l’IIA, l’ISAC, l’ISAFOM, l’ISMAR e riguardano l’ingegneria, la chimica e biochimica, la microbiologia, la biologia molecolare, la fisiologia vegetale, la selvicoltura. Il complesso di tali Istituti impiega nel progetto circa 150 unità/anno, tra il personale di ruolo a tempo indeterminato. 2.7.6 - Collaborazioni esterne attivate o attivabili Le attività previste saranno sviluppate in collaborazione con importanti istituzioni scientifiche nazionali ed internazionali (Euraqua, Accademia delle Scienze della Repubblica Ceca, Institut fur Werkstoffkunde di Hannover, High Pressare Waterjet Laboratory dell’Università del Missouri, Advanced Wastewater Management Centre dell’Università del Queensland - Australia, ESIGEC Université de Savie, Biochemical Engineering Department - Delft University, Università di Cagliari, Napoli, Roma, Trieste, Politecnico di Milano e di Torino, ecc.) e con Enti pubblici e privati (Ministero dell’Ambiente, APAT, ENEL, Progemisa SpA, Italkali SpA, ACEA, Acquedotto Pugliese S.p.A., IGEA, CRAS, Enitecnologie, RFI di FS spa). Tra le collaborazioni esterne che si intendono attivare su obiettivi di risanamento ambientale e di corretta gestione dei rifiuti, un posto di rilievo spetta al sistema delle piccole e medie imprese, alla rete delle Amministrazioni locali ed all’insieme delle Agenzie per il controllo e la protezione dell’ambiente. In particolare, per una migliore collocazione ed inserimento a livello internazionale, i partecipanti al progetto si impegneranno maggiormente in tutte quelle iniziative europee mirate alla costituzione dell’Area di Ricerca Europea. 2.7.7 - Condizioni di fattibilità La validità della progettualità proposta risiede nella rilevante interattività tra i vari settori scientifici del CNR in cui questa si articola, nelle collaborazioni già in essere con le Università e gli altri Enti di ricerca, nella capacità di corrispondere alle richieste avanzate da operatori esterni al comparto ricerca, in particolar modo dal sistema delle Autonomie locali. Un valore aggiunto derivante


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dall’approccio sistemico adottato è la possibilità di condivisione di infrastrutture, prototipi ed esperienze mediante le quali proporsi operativamente da subito nell’analisi, modellizzazione e risoluzione di problematiche complesse relativamente al controllo di inquinanti e del ripristino ambientale. Un forte elemento di criticità deriva dalla difficoltà a programmare l’attività pluriennale stante l’incertezza delle risorse finanziarie disponibili, in particolar modo per quanto riguarda le risorse esterne, che limita la possibilità di acquisire nuove competenze, di stabilizzare il personale precario formato e di rinnovare la strumentazione scientifica, caratterizzata da una generale obsolescenza.


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3 - LE RISORSE AGGIUNTIVE RICHIESTE DAL DIPARTIMENTO Il problema va visto innanzi tutto sotto il profilo strutturale, nelle sue componenti organizzativa e di dotazione di personale e di strumentazione. L’aspetto organizzativo sarà sicuramente influenzato dalla applicazione dei nuovi regolamenti, che, indipendentemente dalle possibilità di migliorare l’efficienza complessiva, richiederanno tempi di attuazione e quindi fasi di transizione di durata significativa all’interno del triennio, che si aggiungono al periodo di transizione già indotto dalla precedente e ancora recente riforma. Le dotazioni di personale e di strumentazione sono entrambe in sofferenza, la prima a causa del blocco del turn-over e delle nuove assunzioni, la seconda per scarsità di risorse finanziarie e anche per la generalizzata inclinazione ad investire inadeguatamente in infrastrutture strumentali. E’ evidente come la riduzione numerica del personale, associata all’invecchiamento di quello superstite, costituisca un freno alla espansione e al miglioramento qualitativo del Programma. Rispetto a questo problema, l’esigenza che si pone è quella di ricostituire l’organico per lo meno al livello dell’anno 2000. Per il momento, nella proiezione triennale si è fatto affidamento sulle 46 unità di personale aggiuntivo assegnato al Dipartimento a valere sulle 300 unità richieste complessivamente dal CNR. Migliore appare la situazione sotto il profilo del rafforzamento del parco strumentale, nella prospettiva aperta dalla nuova politica di bilancio che prevede idonee misure di sostegno finanziario. E’ pertanto in corso una ricognizione delle necessità di investimento in strumentazione scientifica, con lo scopo di ottimizzare le richieste dei singoli Istituti rispetto al quadro complessivo di Dipartimento. Sulla base delle considerazioni che precedono, la scelta strategica effettuata rispetto alla disponibilità di risorse aggiuntive è quella di contare su risorse finanziarie da porre a disposizione dell’insieme degli Istituti del Dipartimento, per realizzare un progetto che migliori la capacità complessiva di conoscere l’ambiente, rafforzando lo sfruttamento delle sinergie esistenti e la valorizzazione dei risultati già programmati. Il progetto mira ad una effettiva integrazione delle attività già in essere, da una parte collegando i sistemi informativi e di misura esistenti e da un’altra parte realizzando misure sistematiche e continuative in siti selezionati e cogestiti (rete di aree campione), al fine di migliorare la conoscenza dei fenomeni e la diagnosi dei processi degenerativi, nonchè di individuare meglio le correlazioni causa-effetto e le linee di tendenza e di valutare le diverse possibilità di interventi mitigatori. Il progetto trae forza dall’esistenza nel CNR di programmi di ricerca sull’interoperabilità e sulle tecnologie grid, dalla presenza di sistemi di ricezione, processamento ed archiviazione di dati e dalla presenza di siti di misura equipaggiati con strumentazione avanzata, in relazione ai processi inerenti l’atmosfera, l’idrosfera il suolo e la biosfera, la interconnessione dei quali ha un significativo impatto sulla capacità di studiare i processi che regolano il sistema Terra e condizionano la qualità dell’ambiente e di prevederne l’evoluzione. Il progetto si propone anche di garantire la sistematicità/periodicità necessaria a dare maggior valore e significatività ai dati e alle diagnosi. L’iniziativa presenta una serie di interfacce con altri Dipartimenti, tra cui in particolare l’Agro-Alimentare (Fisiologia vegetale, Biodiversità), Scienze della Vita (Biodiversità), Medicina (Epidemiologia), Energia e Trasporti (Inquinamento). La realizzazione di una siffatta infrastruttura consentirebbe al CNR di aumentare il peso della propria presenza nel contesto nazionale ed internazionale, ponendo a disposizione del mondo istituzionale un presidio scientifico sui principali problemi ambientali, aperto alla collaborazione e alla integrazione con altre realtà scientifiche nazionali (Università, altri Enti di Ricerca), comunitarie e internazionali (CEOS, ICSU, WMO, UNESCO, OMS, etc.), rafforzando la presenza in grandi programmi come IGBP, GEWEX, Global Carbon Project, altri). Il progetto prevede anche la divulgazione di dati ed informazioni, accessibili ad utenti esterni, anche non esperti. La attività previste si articolano su tre linee: Linea 1: Infrastruttura di base per la condivisione dei dati


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Linea 2: Consolidamento e potenziamento della rete osservativa su aree campione Linea 3: Sistema informativo integrato Il fabbisogno finanziario per il triennio, stimato in linea di massima, è di 6.5 M€ così ripartito

1° anno 2.0 M€ 2° anno 2.5 M€ 3° anno 2.0 M€

Dipartimento “Terra e Ambiente” Documento di sintesi · di entrambe le sponde del Mediterraneo...

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