I-AMICA un anno dopo: Report 2015-2016

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Viene qui presentato il Report riguardante il periodo Agosto 2015 – Luglio 2016, il primo anno dopo il termine del Progetto stesso. Questo Report 2015-2016, inviato al MIUR,  è realizzato in conformità a quanto richiesto dal Ministero considerando il periodo di cinque anni successivi al completamento del PON I-AMICA e dopo che esso ha pienamente conseguito gli Obiettivi Realizzativi previsti, alla data del termine del progetto, al 31 Luglio 2015.

I-AMICA ha provveduto al potenziamento della Infrastruttura di Alta tecnologia per il Monitoraggio Integrato Climatico-Ambientale mediante il consolidamento o realizzazione di 13 Infrastrutture climatico-ambientali e lo sviluppo e potenziamento tecnologico di sistemi e sensoristica innovativa in campo ambientale nelle Regioni della Convergenza.

Il Report, di cui qui si riporta la sintesi principale, presenta quindi lo stato dell’arte di I-AMICA relativa alle Infrastrutture climatico-ambientali riassumendo le informazioni essenziali circa il pieno mantenimento da parte del CNR della Infrastruttura, lo stato di integrazione degli osservatori climatico-ambientali e delle stazioni profiling e forestali, e la loro messa in rete in ambito di progetti o programmi internazionali o nazionali. Inoltre sono aggiornate le informazioni riguardanti le attività relative allo sviluppo di sensoristica ed al potenziamento di sistemi innovativi in campo ambientale promossi dal CNR. 

I-AMICA PONa3_00363      Report 2015/2016  Periodo di interesse 1/8/2015 – 31/7/2016

P. Bonasoni, R. Bernini, A. Boselli, M. Busetto, C. Calfapietra, C.R. Calidonna, F. Calzolari, D. Contini, P. Cristofanelli, P. De Nuntiis, G. D’Amico, V. Di Fiore, L. Ferraro, L. Giordano, T.C. Landi, T. Lo Feudo, MR. Manzo, A. Marinoni, G. Matteucci, L. Mazari, M.R. Perrone, F. Sprovieri, M. Sprovieri, G. Pappalardo, A. Pauciullo, D. Putero, J. Urbinati, S. Zaniboni.

 Il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca ha finanziato il PON I-AMICA nel periodo 1 Gennaio 2012 – 31 Luglio 2015, investendo nel POTENZIAMENTO delle INFRASTRUTTURE DI RICERCA tramite il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) – Dipartimento Scienze del Sistema Terra e Tecnologie per l’Ambiente (DTA), un totale di 12.047.000 €.

 Coordinati dal DTA-CNR, Dipartimento Scienze del Sistema Terra e Tecnologie per l’Ambiente, 7 Istituti CNR con sedi nelle Regioni Convergenza hanno partecipato al progetto PON:

IAMC – Istituto per l’Ambiente Marino Costiero, Napoli
IBAF – Istituto di Biologia Agro-ambientale e Forestale, Napoli
ICAR – Istituto di Calcolo e Reti ad alte prestazioni, Cosenza
IIA – Istituto sull’Inquinamento Atmosferico, Rende
IREA – Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente, Napoli
ISAC – Istituto di Scienze dell‘Atmosfera e del Clima, Lecce e Lamezia Terme
ISAFOM – Istituto per i Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo, Cosenza.
 

Nel corso del primo anno dopo il termine del progetto, anche grazie a questo potenziamento, gli Istituti hanno promosso o partecipato a 19 PROGETTI, di cui 13 in ambito internazionale e 6 in ambito nazionale.  Grazie quindi a I-AMICA le infrastrutture CNR sono divenute attrattori di iniziative e progetti internazionali e nazionali e questo ha permesso di acquisire un finanziamento complessivo pari a 2.228.698 €.

 Nel corso del medesimo periodo sono state strette 30 collaborazioni di cui 22 con enti o strutture pubbliche o private in ambito regionale e nazionale. Le 8 collaborazioni in ambito internazionale sono per lo più rivolte alla partecipazione a programmi o reti di osservazione internazionali.

 Nel periodo considerato sono stati pubblicati dagli Istituti complessivamente 26 articoli di divulgazione scientifica a livello internazionale e presentati risultati ed attività in 33 workshop a livello intenzionale e nazionale.

Gli Osservatori climatico-ambientali di Lecce, Lamezia Terme, Monte Curcio e Capo Granitola sono parte integrante del programma Global Atmospheric Watch della World Meteorological Organization, a cui afferiscono come regional station. Le Stazioni profiling di Lecce, Napoli e Lamezia Terme sono parte integrante dei programmi AERONET ed EARLINET. La Stazione forestale di Borgo Cioffi è parte integrante dell’infrastruttura di ricerca europea ICOS (Integrated Carbon Observation System), ove nell’ambito di ICOS sta procedendo all’accreditamento quale sito di Classe I.

Il Mediterraneo, su cui si affacciano 22 nazioni costiere e 1600 città, ospita oltre 150 milioni di persone. Il contributo delle città all’inquinamento atmosferico ed ambientale è notevole e le loro dimensioni demografiche, a partire dalle megacity di Istanbul (13.02 milioni di residenti), il Cairo (12.83 milioni), Barcellona (4.72 milioni) e Roma (4.17), sono le realtà che più stressano questa area. Il bacino del Mediterraneo concentra il 19% del traffico navale mondiale, il 25% dei servizi di linea container e il 30% del petrolio. Il raddoppio del Canale di Suez ha accentuato la centralità geo-economica del Mediterraneo dove il passaggio delle navi vedono un incremento del 124% delle merci in transito dal 2001 ad oggi.

Il Mediterraneo è ricco di un ecosistema particolarmente sensibile ai cambiamenti climatici: la sua salvaguardia risulta quindi indispensabile per garantire vivibilità all’uomo ed al suo habitat. Il Mediterraneo è anche importante per l’economia: il Rapporto Studi e Ricerche sul Mezzogiorno di Intesa San Paolo pubblicato nel Novembre 2016 e riguardante «Le relazioni economiche tra l’Italia e il Mediterraneo» ha mostrato come l’export dall’Italia verso l’area Mediterranea, dal 2001 ad oggi, è cresciuto del 121,4%, passando da 18,7 miliardi di euro a 41,5. Un importo vicino a quello di Usa e Cina considerate insieme.

Clima e Ambiente sono quindi punti fondamentali per preservare questa area così densamente popolata e ricca di biodiversità. Per fare questo è importante capire come cambiano le condizioni ambientali, monitorando e studiando l’evoluzione del clima e dell’ambiente. Per questo motivo il Consiglio Nazionale delle Ricerche, con il Dipartimento Terra ed Ambiente, ha posto in questi recenti anni una grande attenzione a tale aspetto, promuovendo diverse iniziative per il potenziamento infrastrutturale della ricerca scientifica, sia a livello nazionale che internazionale. In particolare, ha rivolto la propria attenzione all’area del Mediterraneo e delle Regioni Convergenza promuovendo il PON I-AMICA, poiché la Regione del Mediterraneo, come riporta l’Agenzia Europea per l’Ambiente, è una delle zone soggette ai maggiori impatti del cambiamento climatico degli ultimi decenni:

  • Aumento della temperatura superiore alla media europea. Diminuzione precipitazioni annue.
  • Diminuzione della portata annuale dei fiumi.
  • Aumento del rischio di perdita di biodiversità.
  • Aumento rischio di desertificazione.
  • Diminuzione turismo estivo e aumento in altre stagioni.
  • Espansione di habitat favorevoli alla diffusione di vettori di malattie.
  • Aumento incendi boschivi.
  • Diminuzione del raccolto.
  • Aumento della richiesta di acqua per l’agricoltura.
  • Aumento della mortalità̀ dovuta alle ondate di calore
  • Diminuzione del potenziale idroelettrico.

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Climate change, impacts and vulnerability in Europe 2016. An indicator-based report. EEA Report – No 1/2017

Nel recente Report dell’European Environment Agency (No 1/2017) l’area del Mediterraneo è considerata un hot spot climatico: The Mediterranean region is facing decreasing precipitation and increasing temperatures, in particular in summer. The main impacts are decreases in water availability and crop yields, increasing risks of droughts and forest fires, biodiversity loss and adverse impacts on human health and well-being and on livestock. Environmental water flows, which are important for aquatic ecosystems, are threatened by climate change and by socio-economic developments. Overall, the competition between different water users is expected to increase. The observed invasion and survival of alien species in the Mediterranean Sea is partly due to the warming trend in sea surface temperature. The energy sector will be affected by decreasing water availability and increasing energy demand for heating, in particular in summer. The suitability for tourism will decline markedly during the key summer months, but will improve in other seasons. The Mediterranean region is a hotspot of climate change impacts, having the highest number of economic sectors severely affected. It is also particularly vulnerable to the spill-over effects of climate change impacts in neighbouring regions, in particular related to disruptions in agricultural trade and to migration flows.

L’idea portante dell’InfrastrutturaAMICA si è quindi fondata sull’attivazione di interventi di adeguamento e potenziamento a sostegno di strutture CNR ed Università delle Regioni di Convergenza, al fine di promuovere e sviluppare attività ed azioni di alta tecnologia per il monitoraggio climatico-ambientale. Sono così state potenziate strutture osservative, attrezzature, sensoristica e strumentazione, utili per il monitoraggio del clima e dell’ambiente nella Regione del Mediterraneo, in un’area particolarmente sensibile ai cambiamenti climatici che, come riportato dalle previsioni, potranno manifestarsi qui in modo più pronunciato che altrove, creando condizioni critiche per la vita dell’uomo e dell’ecosistema.

I quattro Obiettivi Realizzativi in cui si è articolato il Progetto di Potenziamento Strutturale hanno permesso di rafforzare le Strutture osservative per il monitoraggio climatico ambientale (OR1) e promuovere Innovazione, sviluppo tecnologico, trasferimento industriale (OR2) al fine di innalzare la capacità competitiva a livello nazionale ed internazionale collegando in modo opportuno a livello regionale, europeo e globale la Rete osservativa climaticoambientale satellite di infrastrutture internazionali (OR3). Le collaborazioni instaurate con importanti programmi e progetti nazionali ed internazionali quali GAW‐WMO, ACTRIS, AERONET, EARLINET, GEOSS, GMOS, NEXT-DATA, FLUXNET, ICOS, ecc. hanno favorito o permesso agli Istituti CNR partecipanti ad I‐AMICA di integrarsi con le più importanti reti internazionali, grazie all’armonizzazione delle attività osservative. Il potenziamento e lo sviluppo nelle aree Convergenza di Applicazioni tecnologiche e servizi al territorio (OR4) ha permesso lo sviluppo di attività e prodotti in grado di fornire un importante supporto per le comunità regionali e locali, come la messa a punto di sistemi modellistici integrati (vedi http://www.i-amica.it/i-amica/?page_id=1148) in grado di fornire previsioni di qualità dell’aria nelle Regioni Convergenza, permettendo di individuare le aree di emissione di sorgenti naturali di inquinanti e quantificarne i contributi all’inquinamento registrato.

Attraverso il rafforzamento della dotazione di attrezzature e di infrastrutture scientificotecnologiche, IAMICA ha innalzato la capacità osservativa del sistema climaatmosfera così come le attività di monitoraggio degli ecosistemi agroforestali, particolarmente vulnerabili nella sensibile area del Mediterraneo e di quelli marinocostieri, strettamente connessi all’evoluzione del sistema continentale antropico e naturale. Allo stesso tempo, il potenziamento di architetture di calcolo parallelo, di grid computing e di cloud computing con prestazioni elevate basate su componenti di ultima generazione ha permesso la realizzazione di simulazioni e applicazioni su larga scala offrendo soluzioni di elaborazione scalabili e di storage delle informazioni simili a quelle utilizzate nei più̀ avanzati laboratori europei. L’alto contenuto tecnologico, in grado di supportare i centri di eccellenza CNR e non solo, ha permesso la realizzazione avanzata e innovativa di strumentazione e sensoristica ambientale, di piattaforme mobili e portatili per misure ambientali, sviluppando o adattando le stesse alle esigenze del monitoraggio.

In questo modo è stata potenziata la capacità del Sistema di ricerca pubblico nazionale nel migliorare ed innovare significativamente le ricerche ambientali di cui il CNR si è fatto promotore, anche al fine di favorire in modo diretto o indiretto, attività̀ legate ai servizi al territorio e al sistema imprenditoriale nelle aree della Convergenza ed in grado di portare un vantaggio socioeconomico in queste regioni. Grazie a queste iniziative, come si evince dal punto 3 di questo Report – Progetti a cui il Potenziamento, attuato nell’ambito di I-AMICA, ha permesso di partecipare o ne ha agevolato la partecipazione – il CNR partecipa in modo attivo a bandi comunitari e nazionali che favoriscono il Sistema di Ricerca italiano ed in particolare delle Regioni della Convergenza. In questo ambito, oltre al coinvolgimento del personale strutturato CNR, il progetto ha creato opportunità per giovani laureati e non di lavorare in ambiente CNR su applicazioni della ricerca scientifica e tecnologica; allo stesso modo si sono create nuove opportunità di lavoro in società impegnate nell’ambito del PON.

In ambito osservativo, il potenziamento della stazione di misura IBAF presso il Bosco urbano di Napoli – Capodimonte costituisce una rara opportunità di studiare le interazioni tra la vegetazione urbana, inquinanti antropogenici e composti fotochimici secondari, vegetazione & qualità dell’aria. Foreste e parchi urbani sono sistemi integrati in aree altamente antropizzate che stabiliscono una stretta interazione con tutti gli altri sistemi che vivono al loro interno e nelle zone adiacenti. Grazie a tali interazioni, le foreste urbane supportano molti “servizi” ecosistemici per le persone e per l’ambiente urbano. Tra questi, uno dei più importanti che ha effetti sulla qualità dell’aria locale è l’assorbimento da parte della vegetazione di composti chimicamente attivi. Al di là dei principali gas ad effetto serra (CO2, H2O e CH4), nelle aree urbane un ruolo rilevante è svolto dall’inquinamento fotochimico (principalmente dall’ozono) e dal particolato. Nonostante la loro importanza, i siti sperimentali per il monitoraggio dei flussi di gas traccia in ecosistemi forestali urbani e nei parchi sono ancora scarsi in Italia e nel mondo. Con questo scopo il CNR, grazie al PON I-AMICA, ha realizzato un importante sito di misura all’interno del Parco di Capodimonte: in questo “parco urbano”, dove la vegetazione è composta principalmente da Quercus ilex con alcune macchie di Pinus pinea e prati, viene eseguito un monitoraggio continuativo con strumentazione allo stato dell’arte per misurare le concentrazioni di CO2, H2O, CH4, O3, PM, COV e NOx ed i loro scambi con la tecnica eddy covariance. Esso rappresenta una interessante e rara opportunità di studiare le interazioni tra la vegetazione urbana, inquinanti antropogenici e composti fotochimici secondari, come pubblicato nell’articolo di Guidolotti et al. (Agricultural and Forest Meteorology 233: 153-162, 2017). Questa attività porta in evidenza quanto sia importante per le città stabilire un piano d’azione per ridurre le emissioni di CO2 di oltre il 20% attraverso specifiche pratiche, tra cui la gestione sostenibile degli spazi verdi e la messa a dimora di più alberi nelle aree urbane. Tuttavia esistono pochi dati disponibili riguardanti la capacità di assorbire o rilasciare carbonio da parte dei diversi usi del suolo in ambiente urbano e la stazione di Bosco di Capodimonte è in grado di aiutare a colmare questa lacuna. Un altro valore aggiunto che si ricava dalla eterogenea “impronta” che caratterizza il Bosco di Capodimonte è legata alla comprensione delle interazioni tra le emissioni biogeniche ed antropiche e il loro contributo alla reattività fotochimica che sono state investigate solo in poche aree peri-urbane o rurali.

Oltre alla parte osservativa riguardante il monitoraggio climatico-ambientale, forestale e marino, grande rilievo in questo primo anno ha avuto la parte infrastrutturale di elaborazione ed archiviazione dei dati telerilevati, così come lo sviluppo di sensoristica e sistemi tecnologici per l’ambiente ed il territorio.

Attraverso i dati raccolti presso gli osservatori climatici-ambientali I-AMICA, è stato possibile ottenere la prima caratterizzazione integrata della variabilità atmosferica, a livello del mare, di importanti gas-reattivi, quali: O3, NOx, CO, SO2 e del metano (CH4) nelle regioni del Sud Italia. I gas reattivi sono composti atmosferici presenti in concentrazioni estremamente basse (dal ppt – parti per trilione al ppb – parti per miliardo) che necessitano di strumentazione avanzata per essere misurati in modo accurato. Essi sono composti atmosferici chiave poiché hanno effetti diretti sulla salute umana e sull’integrità degli ecosistemi e giocano ruoli diretti ed indiretti sul clima. O3 e CH4 sono importanti gas serra, mentre NOx e SO2 possono partecipare alla formazione dell’aerosol secondario. Particolarmente importante è il loro ruolo nel bacino del Mediterraneo, una delle regioni al mondo più soggette al verificarsi di episodi di formazione fotochimica di O3, in particolare nel periodo estivo. Le osservazioni condotte simultaneamente presso gli osservatori I-AMICA di Lecce, Lamezia Terme e Capo Granitola, oggetto di uno studio pubblicato sulla rivista Elementa – Science of Anthropocene, hanno permesso di definire i livelli tipici di fondo di tali composti nel bacino del Mediterraneo, quantificando anche il possibile contributo di processi legati alle emissioni umane (es. traffico veicolare, processi di combustione, emissione di metano da allevamenti)  o naturali (emissioni biogeniche di metano ed So2). Grazie poi alle misure dell’Osservatorio di Capo Granitola, è stato inoltre possibile quantificare la concentrazione di O3 prodotta per via fotochimica in masse d’aria inquinate che dalla costa della Sicilia viaggiano verso il centro del mar Mediterraneo. L’uso combinato degli osservatori I-AMICA, che hanno permesso di colmare un evidente gap osservativo ed infrastrutturale nell’Italia del sud e nelle Regioni della Convergenza, mette a disposizione dei decisori politici e della comunità scientifica un valido ed accurato strumento per quantificare le emissioni di gas serra ed inquinanti nel bacino del Mediterraneo.

I sistemi profiling di Lecce, Napoli e Lamezia Terme, dopo la calibrazione dei Lidar eseguita presso l’Istituto IMAA di Potenza, centro di calibrazione internazionale per il progetto EARLINET/ACTRIS 2, sono divenuti EARLINET compliant a seguito del positivo test di comparison con il sistema di riferimento di EARLINET. I Sunphotometer CIMEL sono divenuti parte della rete internazionale AERONET-NASA.

L’analisi e lo studio di diversi fenomeni sismici occorsi in Italia ed all’estero, nonché gli effetti permanenti dei movimenti del suolo causati da questi violenti terremoti, è stata eseguita dall’IREA grazie alle acquisizioni radar del satellite di nuova generazione Sentinel-1A del Programma Europeo Copernicus. Applicando la tecnica dell’interferometria radar differenziale si è potuto misurare dallo spazio spostamenti del terreno anche dell’ordine di pochi centimetri su aree molto estese. Sono stati così monitorati e studiati i violenti terremoti che hanno colpito il Nepal (magnitudo 7.8) il 25 aprile 2015 e l’Equador (Mw 7.8) il 16 aprile 2016.

Il sito web I-AMICA (http://www.i-amica.it/) attivo per libere consultazioni e ricerche, rende disponibili alla voce “Osservazioni NRT” in modo open access gli andamenti in near-real-time dei composti atmosferici misurati presso i quattro osservatori climatico-ambientali di Lecce, Lamezia Terme, Monte Curcio e Capo Granitola.

Allo stesso tempo è sempre attiva la pagina dedicata alle Forecasts - previsioni di qualità dell’aria delle Regioni Convergenza(http://www.i-amica.it/wordpress/?page_id=1148). Esse riguardano l’evoluzione temporale per le prossime 72 ore delle concentrazioni al suolo di PM10 (particolato atmosferico con diametro inferiore a 10 μm ) calcolate dal sistema modellistico WRF/CHIMERE e relative a: 1) PM10 [μg/m3] particolato atmosferico totale, 2) pDUST [μg/m3] frazione di particolato atmosferico prodotta da suoli aridi e desertici, 3) pSALT [μg/m3] frazione di particolato atmosferico prodotta dalla superficie del mare e definito “spray marino”, 4) pBCAR [μg/m3] frazione di particolato atmosferico carboniosa, black carbon, dovuta principalmente a processi di combustione. Sabbia minerale (Dust), Spry marino (Salt) e black carbon da incendi forestali (Bcar) sono considerati inquinanti di origine naturale.

Sempre sul sito web, è consultabile il tool SPECIFIND  http://www.i-amica.it/i-amica/?page_id=2464  che fornisce indicazioni riguardanti piante arboree dalle quali ottenere più benefit per ambiente e clima, anche in funzione delle località ed aree urbane indicate. Un apposito modulo da compilare, specificando i propri interessi, permette di avviare la ricerca delle piante arboree, restituendo in forma open access un report che conterrà l’elenco delle piante arboree maggiormente impiegate per il verde urbano, ordinate secondo un punteggio (rank) che esprime il grado di conformità ai requisiti inseguiti.

Lo sviluppo di sensori e tecniche basate sul sensing elettromagnetico, nella banda di frequenza dalle microonde al visibile, ha permesso di migliorare le capacità osservative e di diagnostica per il monitoraggio di parametri d’interesse climatico-ambientale. In questo ambito l’attività di sviluppo da parte IREA del prototipo di sensore distribuito in fibra ottica potenziato nel progetto ha portato alla presentazione ed alla approvazione di un progetto europeo. Per quanto riguarda il monitoraggio d’inquinanti lo sviluppo del sistema a sensori optofluidici per il monitoraggio di liquidi si è dimostrato efficace per la rivelazione d’inquinanti, quali ad esempio nitriti, solfiti, fosfati ed idrocarburi aromatici, a concentrazioni inferiori ai limiti di legge. Il sistema è stato modificato per consentire misure in fluorescenza e questi nuovi sensori possono rappresentare un valido complemento a quelli basati sullo scattering di Raman specialmente in applicazioni a basso costo. Questi sensori saranno impiegati nel progetto SMARTECOPONICS in un sistema di monitoraggio delle acque utilizzate per le colture idroponiche.

Il sistema prototipale portatile Indoor Environmental Monitoring System – IEMS – realizzato dalla ditta FAI Instruments su indicazioni dell’Istituto ISAC, è stato utilizzato presso il Museo Nazionale di Capodimonte. Esso è in grado di eseguire il monitoraggio indoor e outdoor dei principali inquinanti atmosferici utili alla caratterizzazione degli ambienti negli edifici storici e depositi museali. Il sistema effettua misure continuative inerenti il monitoraggio della qualità dell’aria e dell’inquinamento indoor museale. I parametri da monitorare sono stati innanzitutto definiti tenendo conto anche del D.M. 10 Maggio 2001 integrate da misure avanzate (black carbon, PM1, PM2.5 e Spettro dimensionale del particolato) tenendo conto delle conoscenze scientifiche recenti; si fa notare che la normativa Italiana ed Europea individua, allo stato dell’arte, solo alcuni indici attraverso i quali poter esprimere una valutazione sintetica del grado d’inquinamento da materiale particolato in sospensione. Il prototipo strumentale è stato pensato per consentire al personale destinato alla cura ed alla custodia delle opere d’arte di avere informazioni riguardo le condizioni di qualità dell’aria, sia per gli aspetti fisici che chimici, necessari per individuare i fenomeni di degrado e permettere quindi di prendere decisioni in merito alla gestione degli ambienti e alla conservazione preventiva. Nello specifico, il monitoraggio al Museo di Capodimonte ha mostrato che buona parte dei parametri misurati rientra nei limiti consigliati dalla normativa vigente e dalla letteratura scientifica recente in materia di conservazione delle opere d’arte in ambienti confinati, seppure in alcuni casi i valori siano superiori al valore limite ottimale. Benchè particolato, black carbon ed anidride carbonica mostrino valori medi all’interno dell’intervallo dei valori suggeriti, i parametri chimici all’interno ed il loro confronto con i valori registrati all’esterno indicano l’esistenza di criticità in merito alla qualità dell’aria negli ambienti considerati. Le analisi chimiche effettuate sui campioni di particolato raccolti grazie ad un upgrade del sistema iniziale, aggiungono ulteriori informazioni sulla qualità dell’aria, e dunque sul potenziale effetto della deposizione delle polveri, con particolare riguardo a specie come nitrati e solfati che indicano la presenza di sostanze acidificanti dannose per i materiali museali.

Nell’ambito dello sviluppo, realizzazione e produzione di strumentazione e metodologie ad alto contenuto innovativo particolare attenzione è stata posta alla tecnologia Lidar. Nell’ambito di questa attività sviluppata nel PON I-AMICA sono stati realizzati dalla ditta ALA S.r.L. di Napoli i prototipi e le attività previste e già illustrate nei SAL7 e SAL8. In particolare, la ditta già attiva nel fornire soluzioni Lidar di alto livello tecnologico e scientifico per il controllo dell’ambiente e del territorio, nel periodo considerato è stata impegnata nella messa a punto di sistemi Lidar a retrodiffusione elastica e retroriflessione così come nell’upgrading di sistemi lidar trasportabili, utilizzabili in assenza di operatori. L’attività A.L.A. di studio e sviluppo ha portato alla presentazione pubblica di un progetto di rete metropolitana di monitoraggio spazio temporale (4D) del particolato atmosferico (rif. TechHub), basato sull’uso di lidar ultra-miniaturizzati montati su mezzi di trasporto pubblico e lidar FB a fasci contropropaganti. Sono attualmente in corso contatti per la prima realizzazione del progetto in Cina. Nell’ambito del kit di upgrading di sistemi lidar, ALA sta sviluppando un dispositivo per la simulazione di segnali lidar sia nel regime di fotoconteggio che in quello analogico, anche in vista di eventuali applicazioni spaziali nell’ambito della collaborazione con il Beijing Research Institute for Telemetry. Su questa ultima attività ALA ospita una Tesi di laurea Magistrale in Fisica. I prototipi uPOLIS e Lidar FB sono stati messi a disposizione di CNR-ISAC per lo svolgimento della campagna di misura del progetto internazionale Air-Sea-Lab, che ha visto impegnato l’Osservatorio climatico I-AMICA di Capo Granitola, oltre a quelli di Lecce, Lamezia Terme e le stazioni di Lampedusa (ENEA) e Civitavecchia (CNR). Da un punto di vista software, il pacchetto di analisi ACR sviluppato da ALA è stato arricchito con l’aggiunta di un modulo per la determinazione della funzione di sovrapposizione del Lidar e con un nuovo modulo di inversione; il nuovo modulo per il calcolo del coefficiente di estinzione, sviluppato in collaborazione con il Dipartimento di Matematica dell’Università di Genova, si basa sull’uso del metodo Expectation Maximization, ed è stato pubblicato recentemente (Expectation maximization and the retrieval of the atmospheric extinction coefficients by inversion of Raman lidar data -2016 Optics Express 24(19) 21497-21511). Anche il modulo per la derivazione delle proprietà microfisiche del particolato è stato oggetto di ulteriore sviluppo, seguendo una metodologia basata sul metodo di MonteCarlo. Questo secondo modulo, sviluppato nell’ambito della collaborazione con il Beijing Research Insitute for Telemetry (BRIT) e con il coinvolgimento dell’Istituto CNR-SPIN – sede di Genova e dell’Università di Napoli ed oggetto di una tesi di dottorato, è attualmente in fase di test finale. ALA e BRIT supportano una borsa di dottorato industriale (Università di Napoli e CNR-SPIN) sullo sviluppo di rivelatori superconduttivi per la realizzazione di Lidar per il profiling spaziale della concentrazione di CO2 ed alti inquinanti.

  

Il mantenimento infrastrutturale ad un anno dal termine del PON I-AMICA: sintesi

1)     Personale coinvolto nelle attività di funzionamento/mantenimento della Infrastruttura:  67 unità di personale, per un totale di 195.5 mesi/uomo.

Personale strutturato:
30 unità di personale per un totale di 45.5 mesi/uomo (dirigente, primo ricercatore, ricercatore, tecnologo)
10 unità di personale per un totale di 48 m/u (collaboratore tecnico, operatore tecnico)
Personale non strutturato:
15 unità di personale per un totale di 51 m/u (ricercatore, tecnologo)
12 unità di personale per un totale di 51 m/u (assegnista, borsa di studio, dottorando)

2)     Collaborazioni ed interazioni in ambito regionale, nazionale e internazionale e messa a disposizione dei dati acquisiti a realtà pubbliche o private locali o regionali: 31 collaborazioni di cui 23 in Italia e 8 internazionali.

  1. Collaborazione con ARPA Puglia nell’ambito del progetto Jonico-Salentino. Le attività riguardano l’analisi delle concentrazioni e delle distribuzioni dimensionali delle particelle ultrafini nell’area di Lecce per individuare gli eventi di nucleazione ed i contributi delle sorgenti da combustione locali
  2. Collaborazione in ambito nazionale con Enel SpA per la Fornitura dati di concentrazioni di inquinanti per l’analisi dell’impatto della centrale a carbone Federico II sull’inquinamento atmosferico da particolato
  3. Collaborazione con Comune di Lamezia Terme
  4. Collaborazione con Lameziaeuropa S.p.A. soggetto gestore di parte dell’Area Industriale di Lamezia Terme
  5. Collaborazione con l’Università degli Studi della Calabria – Dipartimento di Biologia, Ecologia e Scienze della Terra – DiBEST.  Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Energetica e Gestionale – DIMEG. Dipartimento di Chimica e Tecnologie Chimiche – CTC
  6. Collaborazione con l’Università degli Studi Mediterranea di Reggio Calabria: Dipartimento Ingegneria civile-ambientale, dell’Energia, dell’Ambiente e Materiali- DICEAM
  7. Collaborazione con National Institute of Meteorology and Hydrology of Bulgaria Academy of Science
  8. Collaborazione con SACAL S.p.A.  – Società di gestione dell’Aeroporto di Lamezia Terme
  9. Collaborazione con il Dipartimento di Fisica e CeSMA (Centro Servizi Metrologici Avanzati) dell’Università Federico II di Napoli al fine di rafforzare le attività ricerca nel settore interdisciplinare delle Scienze della Terra e delle Scienze Ambientali. 
  10. Collaborazione con Global Change Research Institute, Academy of Sciences (Repubblica Ceca) e con i network internazionali Fluxnet e ICOS
  11. Collaborazione con Sovrintendenza del Real Bosco di Capodimonte
  12. Collaborazione con il Museo Nazionale di Capodimonte
  13. Collaborazione con Comune di Napoli
  14. Collaborazioni attive nell’ambito del Progetto PON03PE_00024_1 – Laboratorio pubblico-privato ALForLab (www.alforlab.it), grazie al potenziamento realizzato dal progetto I-Amica per il Bacino del Bonis, divenuta area altamente strumentata
  15. Collaborazione con CREA – Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria
  16. Collaborazione con Università Mediterranea di Reggio Calabria: Dipartimento di Agraria
  17. Collaborazione con Università degli Studi della Tuscia: Dipartimento per l’Innovazione dei sistemi Biologici, Agroalimentari e Forestali, Viterbo
  18. Collaborazione con SuperElectric s.r.l., impresa attiva nel settore della sensoristica, droni, telerilevamento
  19. Collaborazione con Consorzio TERN attivo nel settore misure aeree e telerilevamento
  20. Collaborazione con Calabria Verde (ente della Regione Calabria che ha assorbito l’Agenzia Forestale Calabrese – AFOR), proprietario dell’area del Bacino del Bonis
  21. Collaborazione con Comune di Rende
  22. Collaborazione con l’Autorità di Bacino dei Fiumi Liri Garigliano Volturno per attività d’interazione a fini programmatici con gli stakeholder individuati e coinvolti durante il progetto (allevatori ed agricoltori dell’area di foce Volturno)
  23. Collaborazione con Assessorato Regionale dell’Energia e dei Servizi di Pubblica Utilità – Regione Sicilia per indagine di Interferometria SAR Differenziale per lo studio delle deformazioni dell’area dell’ex-miniera Bosco di San Cataldo (Caltanissetta)
  24. Collaborazione nell’ambito del progetto FluxNet
  25. Convenzione con la Soprintendenza Speciale per i Beni Archeologici di Pompei, Ercolano e Stabia del Ministero dei Beni e delle Attività Culturali e del Turismo per l’analisi di stabilità dei monumenti
  26. Convenzione con la Soprintendenza Speciale per Pompei, Ercolano e Stabia finalizzata alla diagnostica dello stato di conservazione dei manufatti archeologici e la verifica dell’applicabilità ed interpretazione dei dati di monitoraggio e diagnostica
  27. Partecipazione alla rete internazionale Global Atmosphere Watch (GAW) con gli Osservatori climatico-ambientali I-AMICA di Lecce, Lamezia Terme, Monte Curcio e Capo Granitola
  28. Partecipazione alla rete internazionale ACTRIS con le stazioni profiling I-AMICA di Lecce, Napoli e Lamezia Terme
  29. Partecipazione alla rete AERONET con le stazioni profiling I-AMICA di Lecce, Napoli e Lamezia Terme
  30. Partecipazione alla rete EARLINET con le stazioni profiling I-AMICA di Lecce e Napoli, Lamezia Terme (sistema compliant con i protocolli EARLINET)
  31. Partecipazione all’infrastruttura europea ICOS-ERI C con il sito I-AMICA di Borgo Cioffi, che nel Dicembre 2015 è diventata ERIC. Allo stato attuale, il sito sta procedendo all’accreditamento quale sito di Classe I di ICOS. Collaborazioni internazionali con i partner di ICOS-ERIC. Per la partecipazione italiana è stata costituita una JRU (ICOS-Ita).

3)      Progetti a cui il Potenziamento, attuato nell’ambito di I-AMICA, ha permesso di partecipare o ne ha agevolato la partecipazione:   19 progetti totali, di cui 13 internazionali e 6 nazionali.

Il finanziamento complessivo acquisito dal CNR nell’ambito di questi progetti è stato di 2.228.698 € 

1)          Partecipazione di ISAC-CNR al progetto Jonico-Salentino finanziato dalla Regione Puglia e Coordinato da ARES (Azienda Regionale Sanitaria) Puglia ed Arpa Puglia.
Il progetto ha l’obiettivo di identificare i profili di rischio dei cittadini della macro area Jonico-Salentina in funzione della loro esposizione “attuale” a tutte le possibili sorgenti inquinati e per tutte le vie di assorbimento. ISAC partecipa contribuendo a studi e ricerche inerenti le misure delle concentrazioni e delle distribuzioni dimensionali del particolato atmosferico fine, ultrafine e delle nanoparticelle nell’area di Lecce. 
Periodo di attività: 2016 – 2017. Finanziamento ISAC 30.000 €.
 
2)          Progetto di scambio bilaterale ISAC-CNR con l’Accademia delle Scienze Bulgara “Study of weather situations related to air pollution episodes in coastal areas in Italy and Bulgaria”, ossia lo studio di particolari condizioni atmosferiche estive ed invernali in relazione ad episodi di inquinamento atmosferico nelle aree costiere dell’Italia e della Bulgaria, con particolare attenzione a Lamezia Terme, Ahtopol and Burgas.
Periodo di attività: 2016-2018. Finanziamento ISAC 12.000 €.
 
3)          Partecipazione di ISAC-CNR al progetto GMOS Joint Lab Project “Air Sea Lab – Climate air pollution interaction in coastal environment”, per lo studio della composizione atmosferica e la caratterizzazione chimico-fisica degli aerosol.
Periodo di attività: 2016. Finanziamento ISAC 10.000 €.
 
4)         Partecipazione di ISAC-CNR al progetto CISAS – Centro Internazionale di studi avanzati su ambiente, ecosistema e salute umana, con coinvolgimento Osservatorio I-AMICA ISAC Capo Granitola.
Il progetto è finalizzato alla realizzazione, in seno al CNR, di un Centro internazionale di studi avanzati su ambiente ed impatti su ecosistema e salute umana presso la sede del Polo di eccellenza del Mar Mediterraneo, ex complesso monumentale Roosevelt di Palermo ed intende costituire il polo di riferimento su materie legate alla salute dell’ambiente e dell’uomo. La parte di interesse riguarda lo sviluppo di una azione di ricerca scientifica volta ad una profonda comprensione dei fenomeni di inquinamento ambientale e dei loro risvolti sull’ecosistema e la salute umana. ISAC partecipa, oltre che con la caratterizzazione stagionale dei composti atmosferici misurati presso l’Osservatorio “di fondo” di Capo Granitola, con attività di modellistica della qualità dell’aria per lo studio della formazione, diffusione/trasformazione e deposizione di inquinanti atmosferici su scala regionale e locale e con attività di modellistica climatica ad alta risoluzione per l’analisi di temperatura e precipitazione nel bacino del Mediterraneo per diversi scenari climatici futuri.
Periodo attività 2017-2018. Finanziamento ISAC 120.000 €.
 
5)          Partecipazione di ISAC-CNR al progetto di interesse nazionale NextData per l’integrazione di una rete osservativa nazionale di fondo per lo studio della variabilità della composizione dell’atmosfera.
L’impegno di ISAC nel progetto Nextdata è volto a promuovere l’integrazione di una rete osservativa climatica sul territorio nazionale, costituita da un insieme di osservatori per il monitoraggio della composizione chimica dell’atmosfera e di specifiche variabili climatiche essenziali in aree montane, di fondo e rurali. Tale rete contribuisce ad una migliore comprensione dei processi che influenzano la variabilità atmosferica di composti inquinanti/clima-alteranti, per meglio comprenderne l’impatto sugli ecosistemi montani e sul clima regionale e globale.
 
6)         Partecipazione di Università di Lecce, Università di Napoli al progetto ACTRIS-2 in Horizon 2020 con coinvolgimento stazioni profiling di Napoli e Lecce.
Actris-2 vede la partecipazione di 31 partners da 20 paesi europei per rendere fruibile una infrastruttura europea di osservatori avanzati, equipaggiati con strumentazione in situ e/o di profiling per la caratterizzazione dell’atmosfera e dei suoi principali parametri chiave, quali l’aerosol, le nubi, i gas serra e di studiare la loro variabilità spazio-temporale, nonché le reciproche interazioni.
Periodo di attività: 2016-2018. Finanziamento 60.000 €.
7)          Partecipazione della stazione Bonis, come sito associato, al progetto ICOS – Integrated Carbon Observation System-ERIC, un’infrastruttura europea che fornisce dati di alta precisione sul ciclo del carbonio e il budget dei gas serra e le loro perturbazioni.
ICOS-RI è l’infrastruttura Europea di ricerca distribuita che fornisce misure di alta qualità sul ciclo del carbonio, sulle emissioni di gas serra e sulla loro concentrazione atmosferica a scala europea. Il ruolo italiano all’interno di ICOS-RI è altamente qualificato e molto rilevante per numerose attività che riguardano anche il monitoraggio della CO2 e degli altri gas a effetto serra a livello europeo, ossia proprio il lavoro che è di fondamentale importanza per arrivare a dare informazioni che hanno grande interesse per l’opinione pubblica e la comunità mondiale, come il superamento della soglia delle 400 ppm comunicata dalla WMO.
In particolare, nell’ambito di ICOS-RI, l’Italia partecipa con le stazioni di osservazione e rilevamento dati per l’atmosfera (con i siti di Monte Cimone, Lampedusa, Potenza e Plateau Rosa), gli ecosistemi (con i siti di Castelporziano, Borgo Cioffi, Renon, Negrisia, Monte Bondone, Capodimonte, Arca di Noè, Bosco Fontana e Torgnon) e gli oceani (siti di Miramare, Paloma, E2M3A nel mare Adriatico e W1M3A nel mar Tirreno).
 
8)         Partecipazione al progetto ICOS- Integrated Carbon Observation System-ERIC con il sito Borgo Cioffi, che è attualmente il solo sito agricolo di classe I in Italia. La strumentazione acquisita tramite I-Amica per Borgo Cioffi fa parte di quelle necessarie per ottenere l’accreditamento.
 
9)         Partecipazione al progetto PON03PE_00024_1: atto d’obbligo approvato nel 2014, il potenziamento ha consentito di poter considerare il Bacino del Bonis quale area altamente strumentata del progetto. Progetto coordinato dal CNR, con 13 partner. Finanziamento totale 7.6 M€; finanziamento CNR pari a 1.9 M€.
Periodo di attività 2017-2019. Finanziamento ISAFOM dedicato alle attività sul Bonis: 300.000 €.
 
 
10)    Partecipazione al progetto European Plate Observing System (EPOS) mira a creare un’infrastruttura europea di ricerca che consentirà alla comunità scientifica nel campo delle Scienze della Terra una migliore comprensione del pianeta e dei processi che controllano la tettonica e le dinamiche di superficie della Terra e di sviluppare nuovi strumenti in grado di fornire le risposte fondamentali alle domande in materia di geo-rischi e geo-risorse. A tal fine EPOS riunirà 24 Nazioni europee e collegherà le diverse infrastrutture di ricerca esistenti nei vari paesi, i dati associati, i modelli e le conoscenze scientifiche, in un unico sistema integrato. EPOS, inoltre, favorirà una ricerca multidisciplinare innovativa. EPOS si trova attualmente nella fase di implementazione (EPOS-IP), che è finanziata dalla Commissione Europea nel topic H2020-INFRADEV-3-2015. All’interno di EPOS-IP, l’IREA è responsabile del WP12 – “Satellite Data”, che sviluppa la componente satellitare di EPOS. In particolare, l’obiettivo principale è quello di contribuire con servizi (interferogrammi, mappe di deformazione del suolo e serie temporali, uso integrato di dati satellitari SAR e ottici) che hanno già dimostrato la loro efficacia nell’investigare i processi fisici che determinano terremoti, eruzioni vulcaniche ed episodi di instabilità del suolo.
Periodo di attività: 2015 – 2019. Finanziamento IREA: 292.500 €.
 
 
11)     Nell’ambito dell’accordo tra il Dipartimento della Protezione Civile (DPC) e l’IREA, che funge da centro di competenza per il DPC su dati DInSAR, l’IREA provvede alla generazione di prodotti pre-operativi finalizzati alla valutazione delle deformazioni superficiali mediante l’uso di metodologie avanzate per la elaborazione di dati telerilevati radar ad apertura sintetica. Monitorizza tramite i dati DInSAR la Caldera dei Campi Flegrei attraverso i dati SAR COSMO-SkyMed per generare il campo di spostamento indotto dai principali eventi sismici a livello nazionale. Inoltre, l’IREA sviluppa algoritmi avanzati per elaborare i dati SAR acquisiti dal satellite di recente lancio Sentinel-1. Infine, l’IREA utilizza tecniche SAR tomografiche 3D per migliorare la definizione di modelli di edifici e infrastrutture in aree soggette a rischio sismico.
Periodo di attività: 2015 – 2016. Finanziamento IREA: 170.000 €.
 
12)     Partecipazione al progetto Geohazards Exploitation Platform (GEP): ha lo scopo di implementare una piattaforma informatica per lo sfruttamento massivo e automatico di dati satellitari di Osservazione della Terra, con particolare riferimento alle passate missioni ESA (es. ERS, ENVISAT) e alle missioni del programma Copernicus (Sentinel). In particolare, la piattaforma consentirà: l’accesso ai dati, la disponibilità di “tool” e risorse per la loro elaborazione in remoto; la condivisione dei risultati fra gli utenti della piattaforma. L’attività di IREA consiste nell’implementazione di un sistema per l’elaborazione sistematica e massiva di dati SAR acquisiti dal satellite Sentinel-1 al fine di generare, in maniera automatica e “unsupervised”, mappe e serie temporali di spostamento del suolo tramite la tecnica SBAS di Interferometria Differenziale SAR (DInSAR). IREA inoltre svolge, in stretta collaborazione con ESA, il ruolo di Scientific Communicator della piattaforma stessa, con il compito principale di selezionare, analizzare e pubblicizzare le attività svolte e i risultati ottenuti tramite la piattaforma GEP.
Periodo di attività: 2015 – 2019. Finanziamento IREA: 80.000 €.
 
 
13)     Partecipazione al progetto RITMARE – La Ricerca Italiana per il MARE: è un progetto bandiera italiano quinquennale (2012-2016) finanziato dal MIUR e coordinato dal CNR. L’obiettivo del progetto è rafforzare la capacità dell’Italia di far fronte alle sfide della globalizzazione e della competitività, al cambiamento climatico, al degrado dell’ambiente marino, alla sicurezza marittima nonché alla sicurezza e alla sostenibilità dell’approvvigionamento energetico. Nell’ambito del progetto le attività dell’IREA riguardano numerosi sottoprogetti (SP), tra cui Sottoprogetto 3 (attività di telerilevamento iperspettrale, per rilievi morfo-batimetrici e di telerilevamento SAR per lo studio di fenomeni di subsidenza, entrambe in area costiera) e Sottoprogetto 5 (attività di telerilevamento SAR per lo studio del mare con particolare riferimento al programma ASI COSMO-SkyMED ed attività basate sull’uso di radar costieri operanti in banda X).
Periodo di attività: 2012 – 2016. Finanziamento IREA (parte dei Sottoprogetti 3 e 5): 510.000 €.
 
14)    Partecipazione al progetto TEP-Quick Win: ha come scopo lo sviluppo di una piattaforma di ricerca collaborativa e basata su architetture distribuite (Cloud Computing) per la condivisione di dati, algoritmi e risorse di processing nel campo dell’Osservazione della Terra, e in particolare nell’ambito del GEO-Hazard. Più nello specifico, il TEP Quick Win si configura come il prosecutore del progetto SSEP (SuperSite Exploitation Platform) di ESA e come precursore del futuro TEP GEO-Hazard, sempre di ESA. L’attività IREA all’interno del progetto consiste nella fornitura di contenuti Interferometrici a valore aggiunto da condividere sulla piattaforma sviluppata dal TEP-QW. Inoltre, IREA supporterà la definizione di un’interfaccia web per gestire e operare un servizio di elaborazione Interferometrica tramite l’algoritmo SBAS (sviluppato da IREA) in ambiente Cloud, nonché parteciperà alle attività di collaudo, test e validazione dei risultati del progetto.
Periodo di attività: 2014 – 2016. Finanziamento IREA: 43.120 €
 
15)     Partecipazione al progetto Purchase Order: ha lo scopo di realizzare un servizio web on demand per la generazione di mappe e serie temporali di deformazione a partire da dati satellitari acquisiti dai sensori SAR montati a bordo dei satelliti ERS-ENVISAT e Sentinel-1. Tale realizzazione avverrà sulla piattaforma GEP dell’ESA che sfrutta le più recenti tecnologie di calcolo remoto quali il Cloud Computing.
Periodo di attività: 2015 – 2017. Finanziamento IREA: 85.000 €.
 
16)    Partecipazione al progetto Brillouin Distributed sensor for Aeronautical Structures (BRIDAS) H2020-CS2. Il progetto mira a sviluppare un sensore distribuito in fibra ottica, basato sullo scattering stimolato di Brilluoin, per il monitoraggio strutturale di strutture aeronautiche.
Periodo di attività: 2016 – 2018. Finanziamento IREA: 135.156 €.
 
 
17)     Partecipazione al progetto SMARTECOPONICS On-site microbial sensing for minimising environmental risks from aquaponics to human health. ERA-NET WATER WORKS. Il progetto mira allo sviluppo di un sistema di monitoraggio e disinfezione del acqua proveniente da impianti di acquacoltura per il suo riutilizzo nelle colture idroponiche.
Periodo di attività: 2017 – 2019. Finanziamento IREA: 85.922 €.
 
18)    Partecipazione al progetto HERACLES – HEritage Resilience Against CLimate Events on Site, H2020 – grant agreement No 700395. Il progetto ha come principale obiettivo la progettazione, la validazione e la promozione di sistemi e soluzioni per il recupero efficiente del patrimonio culturale contro l’effetto dei cambiamenti climatici, considerando come premessa necessaria un approccio olistico multidisciplinare attraverso il coinvolgimento di diverse competenze.
Periodo di attività: 2016 – 2019. Finanziamento IREA: € 295000.
 
19)    Partecipazione di ISAC, con coinvolgimento Osservatorio I-AMICA ISAC-Lamezia Terme, al progetto di Ricerca e Sviluppo Bando PON-MISE 2016– con Sistemi Territoriali S.R.l. in valutazione– “Smart Data Cloud”.
Finanziamento richiesto 295000 euro, durata 24 mesi. Progetto in fase di valutazione.
 
20)    EMPIR (EURAMET) Progetto sottomesso.
 
21)     II (SC5-18-2017) Progetto in preparazione.
 
22)     H2020CALL: SMART AND SUSTAINABLE CITIES progetto SCHUMAN (non-approvato).
 
 

4)     Diffusione dei risultati con riferimenti espliciti al PON I-AMICA 

 Nel periodo considerato sono stati pubblicati dagli Istituti complessivamente 29 articoli di divulgazione scientifica a livello internazionale e presentati risultati ed attività in 30 workshop a livello intenzionale e nazionale.

 Pubblicazioni scientifiche:  

 1)          Bonomo S., Cascella A., Alberico I., Sorgato S., Pelosi N., Ferraro L., Lirer F., Vallefuoco M., Agnini C., Pappone G., Bellucci L., 2016. Reworked Coccoliths as runoff proxy for the last 400 years: the case of Gaeta Gulf (Central Tyrrhenian Sea, Italy). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 459, 15-28.

2)          Calidonna C.R., Gullì D., Avolio E., Federico S., Lo Feudo T., Sempreviva A. M., One Year Of Vertical Wind Profiles Measurements At A Mediterranean Coastal Site Of South Italy, Energy Procedia Volume 76, August 2015, pp. 121–127

3)          Castaldo, R., De Novellis, V., Solaro, G., Pepe, S., Tizzani, P., De Luca, C., Lanari, R. (2016). Finite element modelling of the 2015 Gorkha earthquake through the joint exploitation of DInSAR measurements and geologic-structural information. Tectonophysics. doi:10.1016/j.tecto.2016. 06.037.

4)         Catapano, A. Affinito, L. Guerriero, B. Bisceglia, F. Soldovieri, “Majolica imaging with THz waves: preliminary result”, Appl. Phys. A, vol. 122, 11 pp., 2016.

5)          Catapano, F. Soldovieri, “A Data Processing Chain for Terahertz Imaging and Its Use in Artwork Diagnostics”. J Infrared Milli Terahz Waves, pp.13, Nov. 2016.

6)         Cristofanelli P., M. Busetto, F. Calzolari, I. Ammoscato, D. Gullì, A. Dinoi, CR Calidonna, D. Contini, D. Sferlazzo, T Di Iorio, S Piacentino, A. Marinoni, M. Maione and P. Bonasoni. Investigation of reactive gases and methane variability in the coastal boundary layer of the central Mediterranean basin.  In Press Elementa: Science of the Anthropocene Ref.: Ms. No. ELEMENTA-D-16-00035R1.

7)          F. Casu, A. Manconi (2016), Four-dimensional surface evolution of active rifting from spaceborne SAR data, GEOSPHERE; vol. 12, no. 3, doi:10.1130/GES01225.1 for the investigation of ground settlements in the town of Roma (Italy), Remote Sensing of Environment, vol. 182, pp. 113–127.

8)         De Luca, C., Cuccu, R., Elefante, S., Zinno, I., Manunta, M., Casola, V., Rivolta, G., Lanari, R., Casu, F. (2015), An On-Demand Web Tool for the Unsupervised Retrieval of Earth’s Surface Deformation from SAR Data: The P-SBAS Service within the ESA G-POD Environment, Remote Sens. 2015, vol. 7(11), pp. 15630-15650; doi:10.3390/rs71115630.

9)         De Novellis, V., Castaldo, R., Lollino, P., Manunta, M., and Tizzani, P. (2016). Advanced Three-Dimensional Finite Element Modeling of a Slow Landslide through the Exploitation of DInSAR Measurements and in Situ Surveys. Remote Sensing, 8(670). doi:10.3390/rs8080670.

10)    F. Diao, T.R. Walter, G. Solaro, R.Wang, M. Bonano, M. Manzo, S. Ergintav, Y. Zheng, X. Xiong, R. Lanari (2016), Fault locking near Istanbul: indication of earthquake potential from InSAR and GPS observations, Geophysical Journal International, vol. 205 (1), pp. 490–498, doi:10.1093/gji/ggw048.

11)     Di Fiore V., Cavuoto G., Punzo M., Tarallo D., 2016. Application of innovative geophysical techniques in coastal areas. Cap. II, in Geophysics, “Principles, Application and Emerging Technologies, Editor: Gemma Aiello – NOVA.

12)     Ferraro L., Alberico I., Angelino A., Anzalone E., Bonomo S., Budillon F., Cascella A., Cavuoto G., Capodanno M., Di Fiore V., Di Martino G., Evangelista L., Ferraro R., Gherardi S., Giordano L., Iavarone M., Iengo A., Innangi S., Lirer F., Marsella E., Migliaccio R., Molisso F., Pelosi N., Punzo M., Rumolo P., Scotto di Vettimo P., Tamburrino S., Tarallo D., Tonielli R., Vallefuoco M., 2016. Studio integrato di un’area marino-costiera: la foce del fiume Volturno. In: Project Report. IAMC-CNR, Italia. CNRSOLAR identification code: 7029BC2016.

13)     Grimaldi, I.A., Testa, G., Persichetti, G.,  Loffredo, F., Villani, F., Bernini, R. “Plasma functionalization procedure for antibody immobilization for SU-8 based sensor” (2016)  Biosens Bioelectron. 86, pp. 827-33. doi:10.1016/j.bios.2016.07.090.

14)    Guidolotti G., Calfapietra C., Pallozzi E., De Simoni G., Esposito R., Mattioni M., Nicolini G., Matteucci G., Brugnoli E. 2017. “Promoting the potential of flux-measuring stations in urban parks: An innovative case study in Naples, Italy.”Agricultural and Forest Meteorology 233: 153-162.

15)     Lo Feudo, T.; Gullì, D.; Ammoscato, I.; Avolio, E.; Calaudi, R.; Marinoni, A.; Cristofanelli, P.; Bonasoni, P.; Calidonna, C.R., Preliminary Analysis Of Aerosols Optical Properties At The Coastal Site Lamezia Terme, In Central Mediterranean Area, Integrating Different Data Set, 6th IMEKO TC19 Symposium on Environmental Instrumentation and Measurements 2016, Pages 13-16 ISBN: 978-151082812-4, Publisher: IMEKO-International Measurement Federation Secretariat.

16)    P. Imperatore, A. Pepe, R. Lanari (2015), Multi-Channel Phase Unwrapping: Problem Topology and Dual-Level Parallel Computational Model, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 53, no.10, pp. 5774–5793, doi:10.1109/TGRS.2015.2430619.

17)     P. Imperatore, A. Pepe, R. Lanari (2016), Spaceborne Synthetic Aperture Radar Data Focusing on Multicore-Based Architectures, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 54, no. 8, pp. 4712-4731, doi: 10.1109/TGRS.2016.2550201

18)    Margaritelli G., Vallefuoco M., Di Rita F., Capotondi L., Bellucci L.G., Insinga D.D., Bonomo S., Cacho I., Cascella A., Ferraro L., Florindo F., Lubritto C., Lurcock P.C., Petrosino P., Magri D., Rettori R., Lirer F., Pelosi N., 2016. Marine response to climate changes during the last five millennia in the central Mediterranean Sea. Global and Planetary Change 142, 53-72.

19)    C. Ojha, M. Manunta, R. Lanari, A. Pepe (2015), The Constrained-Network Propagation (C-NetP) Technique to Improve SBAS-DInSAR Deformation Time Series Retrieval, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol. 8, no. 10, pp. 4910-4921, doi:10.1109/JSTARS.2015.

20)    Pallozzi E., Guidolotti G., Ciccioli P., Brilli F., Feil S., Calfapietra C. 2016. Does the novel fast-GC coupled with PTR-TOF-MS allow a significant advancement in detecting VOC emissions from plants? Agricultural and Forest Meteorology. 216: 232-240.

21)     A. Pepe, G. Solaro, F. Calò, C. Dema, A Minimum-Acceleration Approach for the Retrieval of Multi-Platform InSAR Deformation Time-Series (2016), IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 9 (8), doi:10.1109/JSTARS.2016.2577878.

22)     Persichetti, G., Bernini, R. “Water monitoring by optofluidic Raman spectroscopy for in situ applications” (2016) Talanta, 155, pp. 145-52. DOI: 10.1016/j.talanta.2016.03.102.

23)     Persichetti, G., Testa, G., Bernini, R. “Optofluidic jet waveguide enhanced Raman spectroscopy” (2015) Sensors and Actuators, B: Chemical, (PartA), pp. 732-739. DOI: 10.1016/j.snb.2014.10.060.

24)    Solaro G., De Novellis V., Castaldo R., De Luca C, Lanari R., Manunta M. and Casu F. (2016), Coseismic Fault Model of Mw 8.3 2015 Illapel Earthquake (Chile) Retrieved from Multi-Orbit Sentinel1-A DInSAR Measurements, Remote Sensing, vol. 8, no. 323; doi:10.3390/rs8040323.

25)     S. Scifoni, M. Bonano, M. Marsella, A. Sonnessa, V. Tagliafierro, M. Manunta, R. Lanari, C. Ojha, M. Sciotti (2016), On the joint exploitation of long-term DInSAR time series and geological information Pepe, G. Solaro, F. Calò, C. Dema, A Minimum-Acceleration Approach for the Retrieval of Multi-Platform InSAR Deformation Time-Series (2016), IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 9 (8), doi:10.1109/JSTARS.2016.2577878.

26)    Veltri A., T. Caloiero, G. Callegari, V. Coletta, G. Matteucci, G. Pellicone1 (2016). Processi idrologici e bosco: risultati di uno studio di lunga durata su un bacino sperimentale dell’Italia Meridionale -  Hydrological processes and forest: Results of a long-term study on an experimental watershed in southern Italy. Quaderni di Idronomia Montana 34: 197-205.

27)     Zinno, I., Elefante, S., Mossucca, L., De Luca, C., Manunta, M., Terzo, O., Lanari, R., Casu, F. (2015), A First Assessment of the P-SBAS DInSAR Algorithm Performances Within a Cloud Computing Environment, IEEE JSTARS, doi: 10.1109/JSTARS.2015.2426054.

28)    Zinno, I., Mossucca, L., Elefante, S., De Luca, C., Casola, V., Terzo, O., Casu, F., Lanari, R. (2015), Cloud Computing for Earth Surface Deformation Analysis via Spaceborne Radar Imaging: a Case Study, IEEE Trans. Cloud Computing, doi: 10.1109/TCC.2015.2440267.

29)    Zinno, I., Casu, F., Luca, C. De, Elefante, S., Lanari, R., and Manunta, M. (2016). A Cloud Computing Solution for the Efficient Implementation of the P-SBAS DInSAR Approach. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 1–16. doi:10.1109/JSTARS.2016.2598397.

  

5)          Partecipazione a convegni

1)          Catapano, F. Soldovieri, “THz imaging and spectroscopy: First experiments and preliminary results”, Proceeding of 8th Int. Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar (IWAGPR 2015), 4pp., 2015.

2)          Catapano, “Terahertz waves in cultural heritage: imaging results via the Fiber-Coupled Terahertz Time Domain System”, Proceeding of 15th Mediterranean Microwave Symposium (MMS 2015), 4pp., 2015.

3)          Cristofanelli, P., Marinoni, A., Duchi, R., Busetto, M., Calzolari, F., Bourcier, L., Ammoscato, I. (2016). Four new WMO/GAW Observatories for the investigation of trace gas and aerosol variability in the Mediterranean hot-spot. In EGU General Assembly Conference Abstracts (Vol. 18, p. 15099).

4)         P. De Nuntiis, A. Marinoni, E. Chianese, P. Cristofanelli, M. Busetto, D. Putero, P. Bonasoni, 2016. Misure per conservare: il monitoraggio della qualità dell’aria indoor presso il Museo Nazionale di Capodimonte. Convegno nazionale sul Particolato Atmosferico PM2016, Roma, 17- 20 maggio, P43.

5)          D. Contini, G.E. De Benedetto, P. Bonasoni, M. Busetto, D. Cesari, D. Chirizzi, M. Conte, P. Cristofanelli, A. Dinoi, A. Donateo, F.M. Grasso, A. Marinoni, A. Pennetta, 2016. Seasonal Trends of Natural and Anthropogenic Sources Contributions to PM2.5 and PM10 in Southern Italy. Proceedings of the 8th International Workshop on Sand/Duststorms and Associated Dustfall, ISBN 978-989-98342-6-2.

6)         Dinoi, G.E. De Benedetto, P. Bonasoni, M. Busetto, D. Cesari, D. Chirizzi, M. Conte, P. Cristofanelli, A. Donateo, F.M. Grasso, A. Marinoni, A. Pennetta, D. Contini, 2016. Trends stagionali dei contributi delle sorgenti naturali ed antropiche al PM2.5 ed al PM10 presso l’Osservatorio Climatico-Ambientale di Lecce. Convegno nazionale sul Particolato Atmosferico PM2016.

7)          D. Chirizzi, D. Cesari, M. R. Guascito, A. Dinoi, L. Giotta, A. Donateo, D. Contini. 2016. Characterization of the oxidative potential of water soluble fraction of atmospheric aerosol and its correlation with carbon concentrations. Proceedings of 6th EnvImeko – IMEKO TC19. ISBN: 978-92-990075-2-5

8)         Lo Feudo, T. and Gulli, D. and Ammoscato, I. and Avolio, E. and Calaudi, R. and Marinoni, A. and Cristofanelli, P. and Bonasoni, P. and Calidonna, C.R., Preliminary analysis of aerosols optical properties at the coastal site Lamezia Terme, in central mediterranean area, integrating different data, Proceedings of 6th EnvImeko – IMEKO TC19. ISBN: 978-92-990075-2-5, pp. 13-16

9)         Claudia Roberta Calidonna, et al., THE GAW-WMO REGIONAL OBSERVATORY OF LAMEZIA TERME (ITALY): ENVIRONMENT AND CLIMATE INVESTIGATED IN THE MEDITERRANEAN HOT-SPOT (solicited talk), 16th EMS Annual Meeting & 12th European Conference on Applications of Meteorology (ECAM), Trieste (IT), EMS2016-354

10)    Teresa Lo Feudo, Daniel Gullì, Luca Tiriolo, Paolo Cristofanelli, Angela Marinoni, Paolo Bonasoni, and Claudia Roberta Calidonna, Preliminary analysis of aerosols optical properties at the coastal site Lamezia Terme, in central Mediterranean area, integrating data of different instruments, 15th EMS Annual Meeting & 12th European Conference on Applications of Meteorology (ECAM), Sofia (BG),  EMS2015-459.

11)     .Daniel Gullì, Teresa Lo Feudo, Ivano Ammoscato, Elenio Avolio, Rosamaria Calaudi, Stefania Montesanti, Paolo Bonasoni, Paolo Cristofanelli, and Claudia Roberta Calidonna : A preliminary Analysis of green-house gases at the coastal site Lamezia Terme, in central Mediterranean area, using data of different instruments, 15th EMS Annual Meeting & 12th European Conference on Applications of Meteorology (ECAM), Sofia (BG), EMS2015-559-2

12)     Elenio Avolio, Rosa Claudia Torcasio, Teresa Lo Feudo, Claudia Roberta Calidonna, Daniele Contini, and Stefano Federico, Improvement of Solar and Wind forecasting in southern Italy through a multi-model approach,. 15th EMS Annual Meeting & 12th European Conference on Applications of Meteorology (ECAM), Sofia (BG), EMS2015-435

13)     Teresa Lo Feudo, Elenio Avolio, Stefano Federico, Claudia Roberta Calidonna, and Anna Maria Sempreviva., Comparison of the solar power production from different methodologies at a coastal Mediterranean site, 15th EMS Annual Meeting & 12th European Conference on Applications of Meteorology (ECAM), Sofia (BG), EMS2015-450

14)    Rosa Claudia Torcasio, Claudia Roberta Calidonna, Elenio Avolio, Stefano Federico, Oxana Drofa, Tony Christian Landi, Piero Malguzzi, Andrea Buzzi, and Paolo Bonasoni. A multi-model application for wind prediction in Southern Italy, 15th EMS Annual Meeting & 12th European Conference on Applications of Meteorology (ECAM), Sofia (BG), EMS2015-443

15)     D.Gulli, C. R. Calidonna, T. Lo Feudo, E. Avolio, R. Calaudi, C.R. Torcasio, Anna M. Sempreviva. Two years of wind lidar measurements at an Italian Mediterranean Coastal Site, IRPWINDCONF 2015, Amsterdam September 28-29, 2015

16)    E. Avolio, R.C. Torcasio, T. Lo Feudo, C.R. Calidonna, S. Federico. Improvement of Wind forecasting in southern Italy through a multi-model technique, IRPWINDCONF 2015, Amsterdam September 28-29, 2015

17)     Marinoni, P. Bonasoni, P. Cristofanelli, C. Calidonna, I. Ammoscato, D. Gulli, A. Dinoi, D. Contini, D. Cesari, F. Sprovieri, V. Andreoli, A. Naccarato, G. Tirimberio, E. Chianese, A. Riccio. Caratterizzazione chimica invernale di PM2.5 e PM10 presso cinque siti di misura nell’Italia meridionale. PM2016, 17-20 maggio 2016.

18)    Marinoni, P. Bonasoni, P. Cristofanelli, C. Calidonna, I. Ammoscato, D. Gulli, A. Dinoi, D. Contini, D. Cesari, F. Sprovieri, V. Andreoli, A. Naccarato, G. Tirimberio, E. Chianese, A. Riccio. Chemical characterization of PM2.5 and PM10 at five sites in Southern Italy during wintertime. EAC 2016 4-9 Settembre 2016.

19)    Seminario presso IAMC UOS Capo Granitola in occasione della Campagna AirSeaLab, Angela Marinoni, Matteo Rinaldi, Kirsten Fossum.

20)    Guidolotti G., Pallozzi E., Espostito R., Mattioni M., Brugnoli E., Matteucci G., Calfapietra C. Trace gases exchange at ecosystem level in a urban forest in Naples. (P2015-10) Greenhouse Gas Workshop From Natural to Urban Systems Potsdam (DE)  19 – 23 October 2015

21)     Conforti M., Matteucci G., Buttafuoco G. (2016) – Monitoring soil organic carbon content using Vis- NIR spectroscopy: a case study in southern Italy. XI Convegno Nazionale del Gruppo di Geoscienze e Tecnologie Informatiche – Torino, 13 – 15 Giugno 2016.

22)     Conforti M., Lucà F., Matteucci G., Buttafuoco G. (2015) – Determinazione del carbonio organico nei suoli utilizzando la spettroscopia Vis-NIR: un caso studio in un ecosistema forestale della Calabria meridionale. XIII Convegno AISSA, Torino, 26-27 Novembre 2015. Abstract book, p. 11.

23)     G. Jackson, G. Fornaro, P. Berardino, C. Esposito, R. Lanari, A. Pauciullo, D. Reale, V. Zamparelli, S. Perna, Experiments of sea surface currents estimation with space and airborne SAR systems, Proc. 2015 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Milan (Italy), 26-31 July 2015.

24)    Zinno.I, Elefante S., De Luca C., Manunta M., Lanari R., Casu F., New advances in intensive DInSAR processing through cloud computing environments, Proc. 2015 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Milan (Italy), 26-31 July 2015.

25)     C. De Luca, R. Cuccu, S. Elefante, I. Zinno, M. Manunta, G. Rivolta, V. Casola, R. Lanari, F. Casu, Unsupervised on-demand web service for DInSAR processing: the P-SBAS implementation within the ESA G-POD environment, Proc. 2015 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Milan (Italy), 26-31 July 2015.

26)    R. Lanari, P. Berardino, M.Bonano, F. Casu, C. De Luca, S. Elefante, A. Fusco, M. Manunta, M. Manzo, C. Ojha,, A. Pepe, E. Sansosti, and I. Zinno, Sentinel-1 results: SBAS-DInSAR processing chain developments and land subsidenceanalysis, Proc. 2015 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Milan (Italy), 26-31 July 2015.

27)     Gianluca Persichetti, Genni Testa, Romeo Bernini, Optical spectroscopic sensor for on-line water monitoring. Symposium Waterlink. Sessions: Real time monitoring and smart sensors for water quality control. 2017, 26 January 2017 Leeuwarden.

28)    Gianluca Persichetti, Giovanni Onorato, Immacolata Angelica Grimaldi, Genni Testa and Romeo Bernini, “Optofluidic raman sensor for ethanol determination”, 2nd IMEKOFOODS Promoting Objective and Measurable Food Quality & Safety October, 2nd-5th 2016 Benevento (Italy)

29)    G. Persichetti, I.A. Grimaldi, G. Onorato, G. Testa, R. Bernini “Picomolar Detection with Optofluidic Spectroscopy On-Chip” in 2016 Fotonica AEIT Italian Conference on Photonics Technologies – Rome, Italy, June 6-8 2016 ISBN 978-1-78561-268-8.

30)    P. Bonasoni, A. Marinoni, P. De Nuntiis, P. Cristofanelli, D. Putero, M. Busetto, E. Chianese, A. Riccio, 2016. Museo Nazionale di Capodimonte: L’eccellenza nell’applicazione del monitoraggio di qualità dell’aria In ambito museale – Indoor Environmental Monitoring System, Sistema multiparametrico per misure di qualità dell’aria in ambienti museali. Report 2015-2016.

31)     Catapano, F. Soldovieri, “THz imaging and spectroscopy: First experiments and preliminary results”, Proceeding of 8th Int. Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar (IWAGPR 2015), 4pp., 2015.

32)     Catapano, “Terahertz waves in cultural heritage: imaging results via the Fiber-Coupled Terahertz Time Domain System”, Proceeding of 15th Mediterranean Microwave Symposium (MMS 2015), 4pp., 2015.

33)     Cristofanelli, P., Marinoni, A., Duchi, R., Busetto, M., Calzolari, F., Bourcier, L., Ammoscato, I. (2016). Four new WMO/GAW Observatories for the investigation of trace gas and aerosol variability in the Mediterranean hot-spot. In EGU General Assembly Conference Abstracts (Vol. 18, p. 15099).

34)    P. De Nuntiis, A. Marinoni, E. Chianese, P. Cristofanelli, M. Busetto, D. Putero, P. Bonasoni, 2016. Misure per conservare: il monitoraggio della qualità dell’aria indoor presso il Museo Nazionale di Capodimonte. Convegno nazionale sul Particolato Atmosferico PM2016, Roma, 17- 20 maggio, P43.

35)     P. Bonasoni, A. Marinoni, P. De Nuntiis, P. Cristofanelli, D. Putero, M. Busetto, E. Chianese, A. Riccio, 2016. Museo Nazionale di Capodimonte: L’eccellenza nell’applicazione del monitoraggio di qualità dell’aria In ambito museale – Indoor Environmental Monitoring System, Sistema multiparametrico per misure di qualità dell’aria in ambienti museali. Report 2015-2016.

 

Video e filmati, trasmissioni televisive

http://www.raiscuola.rai.it/articoli/memex-il-futuro-degli-ecosistemi/31924/default.aspx

Riferimento diretto al progetto I-Amica con servizio filmato sul Parco di Capodimonte nella trasmissione di Rai Scuola “MEMEX: la ricerca raccontata dai protagonisti” del 10.12.2015, replicata poi il giorno 11 e 12.12.2015.

http://www.isac.cnr.it/en/content/climate-change-italy

Servizio con filmato sull’Osservatorio I-AMICA di Lecce nella trasmissione Tagadà (La7) del giorno 26/01/2017

  

Diffusione Scientifica con Scuole

Attività di monitoraggio polveri sottili c/o Liceo Scientifico G., Galilei Lamezia Terme – classi coinvolte I e II classe, – n° 2 lezioni introduttive – misura di particolato con impattore.

Divulgazione e sensibilizzazione sulla tematica cambiamenti climatici e attività osservative con Istituto Comprensivo Nicotera-Costabile, – classi coinvolte I e III classe scuola media, – n° 3 lezioni introduttive ai cambiamenti climatici, attività osservative di ISAC-Lamezia Terme, casistica di rilevamenti ed episodi significativi, – n° 3 visite guidate presso l’osservatorio climatico-ambientale di Lamezia Terme (9 classi); – evento finale con animazione, cartellonistica e esposizione attività svolta e best practice.

 

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