La nave da ricerca Gaia Blu del CNR è partita da Napoli il 10 aprile 2026 per la campagna oceanografica PAGES, dedicata allo studio del Canale di Sicilia e del Mar Ionio con un approccio radicalmente nuovo: il campionamento adattivo guidato da dati satellitari in tempo quasi reale, in sostituzione del tradizionale monitoraggio a stazioni fisse.
L’obiettivo è ridefinire operativamente il concetto di “buono stato ambientale” marino richiesto dalla Direttiva europea MSFD, integrando dinamiche fisiche, biodiversità e catena alimentare in un unico sistema di osservazione.
Il 10 aprile 2026 la nave da ricerca R/V Gaia Blu del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) ha lasciato il porto di Napoli per dare avvio alla campagna oceanografica PAGES, acronimo di Process-based Assessment for the Good Environmental Status. La spedizione, che si concluderà il 28 aprile, porterà il vessel nelle acque del Canale di Sicilia e del Mar Ionio, due bacini del Mediterraneo centrale tra i più dinamici dal punto di vista fisico e biologico, caratterizzati da una complessa interazione tra correnti superficiali, upwelling costieri, getti e filamenti oceanici.
La partenza segue l’Expert Meeting del progetto PAGES svoltosi presso la sede di CNR-ISMAR al porto di Napoli, che ha riunito esperti europei delle istituzioni partner per definire le basi scientifiche e operative della campagna. La ricerca entra ora nella sua fase operativa con la spedizione oceanografica.
La Gaia Blu è la principale nave da ricerca del Consiglio Nazionale delle Ricerche. L’aggiornamento strumentale e tecnologico effettuato nel 2023 consente lo svolgimento di studi nei campi geologico, oceanografico, biologico e atmosferico, nel Mar Mediterraneo e nell’oceano aperto, comprese le aree polari. La nave è accessibile alla comunità scientifica attraverso un sistema competitivo internazionale di valutazione delle proposte di ricerca e opera secondo i principi dell’open science, con dati acquisiti a bordo conformi agli standard FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable).
Per comprendere la portata di PAGES è necessario partire da un dato normativo preciso. La Direttiva Quadro sulla Strategia Marina (Marine Strategy Framework Directive, MSFD), adottata dall’Unione Europea nel 2008 con il riferimento normativo Directive 2008/56/EC, rappresenta lo strumento legislativo primario per la protezione degli ecosistemi marini europei. La direttiva era originariamente finalizzata al raggiungimento o al mantenimento del buono stato ambientale nelle regioni e sottoregioni marine europee entro il 2020, articolato in 11 descrittori, tra cui biodiversità, specie non indigene, popolazioni ittiche commerciali, reti trofiche, eutrofizzazione, integrità dei fondali, condizioni idrografiche, contaminanti ambientali, contaminanti nei prodotti ittici, rifiuti marini e introduzione di energia, incluso il rumore.
Il 2020 è arrivato e passato senza che l’obiettivo fosse raggiunto. Il buono stato ambientale non è stato conseguito dagli Stati membri per tutti i descrittori in tutte le regioni marine. Sebbene siano stati registrati progressi in settori come la riduzione dei rifiuti marini, la biodiversità marina continua a diminuire e l’inquinamento si mantiene a livelli pregiudizievoli per la vita marina. Nel 2025, sia la Water Resilience Strategy che il Patto europeo per l’oceano hanno annunciato la revisione della stessa MSFD, segnale che le difficoltà nell’implementazione richiedono un ripensamento metodologico complessivo.
Uno dei nodi fondamentali è la definizione operativa di Good Environmental Status (GES). La valutazione della salute ambientale rimane una sfida a causa della complessità dei sistemi marini. L’oceano è governato da processi fisici, biogeochimici e biologici. Le non linearità, le molteplici interconnessioni e l’assenza di modelli comprensivi ostacolano la comprensione delle dinamiche degli ecosistemi. A questo si aggiunge il fatto che i metodi tradizionali di monitoraggio, basati su campionamenti a stazioni fisse e su valutazioni a soglia, si sono rivelati spesso inefficaci nel cogliere la variabilità intrinseca del mare.
Il monitoraggio oceanografico convenzionale si basa storicamente su reti di stazioni fisse, distribuite geograficamente secondo schemi predefiniti, dove i parametri fisici, chimici e biologici vengono misurati a intervalli regolari. Questo approccio ha il vantaggio della ripetibilità e della comparabilità temporale, ma presenta un limite strutturale: misura il mare dove e quando il protocollo lo prevede, non dove e quando i processi rilevanti si manifestano.
Le prove di un approccio basato sui processi hanno già permesso alle autorità belghe di riallocare fondi e tempo-nave in modo più efficiente, dimostrando che può ridurre i costi amministrativi aumentando al contempo l’efficacia delle valutazioni sulla salute marina. Lo studio condotto nel Mare del Nord durante la campagna S4GES aveva mostrato che le risposte biologiche, come la diversità del fitoplancton, variano significativamente durante le fasi di marea. Il monitoraggio tradizionale spesso manca queste variazioni o le interpreta come rumore statistico nei dati, producendo valutazioni incomplete o fuorvianti dello stato dell’ecosistema.
Come sottolinea il dottor Federico Falcini, i metodi di campionamento tradizionali semplicemente non riescono a cogliere la piena complessità degli ecosistemi marini. L’approccio di PAGES punta a sviluppare un monitoraggio guidato dai processi, capace di adattarsi alle dinamiche naturali dell’oceano.
PAGES introduce una logica di campionamento radicalmente diversa. La campagna rappresenta un cambio di paradigma: dal tradizionale campionamento a stazioni fisse a un approccio di campionamento adattivo guidato da dati satellitari in tempo quasi reale. L’obiettivo è seguire i processi oceanografici, come upwelling costieri, getti e filamenti, e osservare come la biodiversità si distribuisce e si organizza in relazione alle condizioni ambientali.
In termini operativi, questo significa che le decisioni di campionamento vengono prese in tempo quasi reale, sulla base di immagini satellitari che mostrano le strutture fisiche presenti nelle acque studiate. Un upwelling costiero, un filamento freddo in superficie, un fronte termoalino: questi sono i “segnali” che orientano la nave verso le zone dove i processi fisici stanno producendo risposte biologiche osservabili, invece di seguire un piano di stazioni predefinito.
Quello che rende questo approccio rivoluzionario è essenzialmente il fatto di “cavalcare” i processi oceanografici per capire come la biodiversità risponde a fattori ambientali come le correnti oceaniche, il forzamento eolico e la morfologia del fondale. Si tratta di un approccio molto più articolato ed efficiente rispetto alle tradizionali valutazioni basate su soglie.
La componente tecnologica del sistema include, oltre al telerilevamento satellitare, strumenti come il metabarcoding del DNA ambientale (eDNA), la bio-ottica e la modellistica delle reti trofiche. La riunione ha evidenziato i progressi scientifici compiuti durante la campagna S4GES del 2022 a bordo della RV Belgica e la campagna BIOTREC-Tara del 2024 a bordo della RV Gaia Blu, che hanno dimostrato il valore della combinazione di osservazioni satellitari, eDNA, bio-ottica e modellistica della rete trofica per cogliere come gli ecosistemi rispondono ai processi oceanici.
PAGES non nasce dal nulla. Il suo fondamento sperimentale affonda le radici in un percorso di ricerca avviato nell’ambito di JPI Oceans, la piattaforma europea di programmazione congiunta per le scienze marine. La combinazione di osservazioni satellitari in tempo quasi reale con misurazioni in situ e dati di modellistica numerica ha fornito una valutazione molto più sfumata dello stato di eutrofizzazione e dei suoi schemi grazie a fattori ambientali come correnti e geologia del sottosuolo.
Nel luglio 2022, la nave da ricerca belga RV Belgica condusse la prima campagna operativa del progetto S4GES (Science for Good Environmental Status) nelle acque del Mare del Nord meridionale, in un ambiente dominato dai regimi di marea. I risultati complessivi della campagna indicano un alto potenziale per l’applicazione dell’approccio basato sui processi a un monitoraggio più efficiente in termini di risorse e più significativo per la Marine Strategy Framework Directive. La Belgio ha annunciato, come primo paese, l’intenzione di adattare la propria allocazione di risorse per l’MSFD all’approccio basato sui processi suggerito da S4GES.
Nel 2024, la RV Gaia Blu ha condotto la campagna BIOTREC-Tara, esplorando gli ecosistemi costieri e la loro connettività con le acque offshore attraverso un approccio transdiciplinare, multi-piattaforma e multi-sensore. Questa campagna ha indagato la biodiversità costiera nel quadro delle dinamiche dei pennacchi costieri e dei filamenti trasversali, ampliando la validazione dell’approccio process-based in un contesto mediterraneo.
PAGES costituisce dunque la terza fase di questo percorso: sfruttando dati e campioni delle precedenti campagne e implementando nuove crociere, PAGES intende contribuire a una valutazione più completa e affidabile della salute degli ecosistemi marini.
PAGES è coordinato da Federico Falcini, ricercatore dell’Istituto di Scienze Marine del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISMAR), e riceve finanziamenti da Belgio, Italia, Irlanda e Malta nel quadro di JPI Oceans. Le istituzioni partner includono RBINS (Royal Belgian Institute of Natural Sciences, Belgio), Atlantic Technological University (Irlanda) e MCAST (Malta College of Arts, Science and Technology, Malta), con la partecipazione della Stazione Zoologica Anton Dohrn (SZN), dell’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) e di CNR-IRBIM.
I finanziatori includono CNR-DSSTTA, il Marine Institute (Irlanda), BELSPO (Belgian Science Policy Office) e Xjenza Malta. La struttura del progetto prevede gruppi di lavoro dedicati all’oceanografia fisica, alla biodiversità e ai livelli trofici, e ai contaminanti, con l’obiettivo di costruire una roadmap di buone pratiche per il monitoraggio MSFD.
La riunione ha posto forte enfasi sull’interfaccia scienza-politica, con interventi di attori europei chiave. Alice Belin (DG Environment), co-presidente del Gruppo di lavoro MSFD sul buono stato ambientale, ha fornito un aggiornamento sulla revisione in corso della Direttiva. Questo posiziona PAGES non come un progetto puramente accademico, ma come uno strumento direttamente connesso ai processi normativi europei.
La scelta delle aree di studio non è casuale. Il Canale di Sicilia è uno degli stretti più importanti del Mediterraneo: collegando il bacino occidentale a quello orientale, è sede di intensi scambi di masse d’acqua, con flussi superficiali di acqua atlantica modificata in direzione est e flussi profondi di acqua salata in direzione ovest. Questa circolazione genera strutture idrodinamiche complesse, inclusi fronti, filamenti e mesoscale eddies, che condizionano fortemente la distribuzione della biomassa planctonica e, di conseguenza, l’intera catena trofica pelagica.
Il Mar Ionio presenta caratteristiche di grande interesse scientifico per la comprensione dei processi di ventilazione profonda del Mediterraneo orientale. La sua circolazione è soggetta a variabilità interannuale significativa, con episodi di inversione del gyre ciclonico-anticiclonico che alterano i flussi di nutrienti verso la zona eufotica. Fenomeni di upwelling lungo le coste calabresi e salentine introducono acque più fredde e ricche in superficie, creando le condizioni per bloom fitoplanctonici localizzati che strutturano la risposta biologica su scala spaziale ridotta.
Questi due bacini offrono quindi una varietà di processi fisici, come upwelling, filamenti, getti e strutture frontali, che consentono di testare la metodologia adattiva di PAGES in condizioni ambientali molto diverse da quelle del Mare del Nord dove era stato validato il proof-of-concept S4GES.
PAGES estenderà i proof-of-concept attraverso campagne aggiuntive in diverse acque europee, prendendo di mira sistemi dominati da pennacchi fluviali, upwelling, filamenti costieri e gyre. Durante la campagna di aprile, il team scientifico utilizzerà immagini satellitari in tempo quasi reale per identificare le strutture fisiche di interesse e orientare in tempo reale il posizionamento della nave e i punti di campionamento.
I parametri misurati includeranno dati fisici (temperatura, salinità, velocità delle correnti), chimici (nutrienti, ossigeno disciolto, contaminanti) e biologici (composizione del fitoplancton e dello zooplancton, eDNA per la caratterizzazione della biodiversità, bio-ottica per la stima della biomassa algale da sensori ottici). L’integrazione di questi dati con le informazioni satellitari consente di costruire un quadro dinamico che collega, in tempo quasi reale, le strutture fisiche alle risposte biologiche dell’ecosistema.
Un aspetto metodologico rilevante riguarda la modellistica delle reti trofiche: comprendere come l’energia si trasferisce dal fitoplancton ai livelli superiori della catena alimentare, in funzione delle condizioni idrodinamiche locali, è uno degli obiettivi espliciti di PAGES. Questo permette di valutare non solo lo stato della biodiversità marina in senso stretto, ma anche la funzionalità ecosistemica, cioè la capacità del sistema di sostenere i processi ecologici che ne garantiscono la resilienza.
La campagna PAGES integra una componente di comunicazione scientifica inusuale per una spedizione oceanografica istituzionale. A bordo della RV Gaia Blu sarà presente il content creator Francesco Sena, apneista e velista noto per i suoi contenuti di esplorazione e avventura, insieme alla crew di Space42 Europe. Attraverso la produzione video e lo storytelling, documenteranno la spedizione sia in tempo reale sia al termine della campagna, contribuendo a rendere la ricerca oceanografica più accessibile al grande pubblico.
Questa scelta riflette una tendenza crescente nella ricerca marina finanziata con fondi pubblici: rendere visibili e comprensibili attività che, per loro natura, si svolgono lontano dalla terra ferma e al di fuori della portata mediatica ordinaria. La presenza di un comunicatore con una community di riferimento consente di connettere il lavoro scientifico a bordo con un pubblico non specialistico, aumentando la percezione dell’importanza della ricerca oceanografica per le politiche ambientali europee.
I risultati di PAGES sono destinati a influenzare direttamente il processo di revisione della MSFD, attualmente in corso a livello europeo. PAGES intende sviluppare nuovi approcci di osservazione capaci di cogliere la natura dinamica dell’ambiente marino, con l’obiettivo di rendere le strategie di monitoraggio dell’oceano più semplici, efficienti ed efficaci.
La posta in gioco è considerevole. Il monitoraggio marino europeo rappresenta una voce di spesa significativa nei bilanci nazionali degli Stati membri, e un’ottimizzazione metodologica dell’approccio process-based può tradursi in risparmi reali senza ridurre la qualità scientifica delle valutazioni ambientali. L’esperienza belga post-S4GES lo ha già dimostrato a scala nazionale, con la riallocazione delle risorse verso un monitoraggio più efficiente.
A livello più generale, PAGES si inserisce in un quadro europeo che vede la revisione della MSFD come un’opportunità per allineare gli strumenti di valutazione ambientale alle conoscenze scientifiche più aggiornate. Nel 2025, sia la Water Resilience Strategy che il Patto europeo per l’oceano hanno annunciato la revisione della MSFD, e la Commissione valuterà ora quali modifiche siano necessarie. I dati prodotti da PAGES potranno fornire evidenze scientifiche dirette a supporto di queste revisioni normative.
Quello che PAGES propone non è un aggiustamento tecnico del protocollo di monitoraggio, ma un cambiamento strutturale nel modo in cui la scienza marina risponde alle domande poste dalla legislazione ambientale. Al cuore del progetto c’è un passaggio dal campionamento statico a stazioni fisse verso il monitoraggio guidato dai processi, dove la biodiversità e le risposte degli ecosistemi vengono valutate in relazione ai processi oceanografici dinamici come maree, pennacchi fluviali e upwelling costieri.
Questo cambio di prospettiva ha conseguenze profonde sulla validità delle valutazioni ambientali. Un indicatore misurato in una stazione fissa in assenza del processo che lo governa può fornire un’immagine distorta dello stato dell’ecosistema, sia in direzione di una sovrastima sia di una sottostima del degrado. Il campionamento adattivo process-based punta a misurare il sistema quando e dove i processi rilevanti sono attivi, aumentando la probabilità di catturare i segnali ecologici significativi.
La campagna mediterranea di aprile 2026 rappresenta il primo test della metodologia PAGES in un contesto fisico e biologico profondamente diverso dal Mare del Nord. I risultati ottenuti nel Canale di Sicilia e nel Mar Ionio contribuiranno a stabilire se e come l’approccio process-based possa essere generalizzato a sistemi marini con caratteristiche idrodinamiche diverse, aprendo la strada alla sua eventuale adozione come standard metodologico di riferimento per il monitoraggio MSFD su scala europea.
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