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Titolo : Impariamo a ridurre le plastiche in mare

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  Address: OCEAN4FUTURE

Archeologia marina sperimentale, un esempio vincente

Reading Time: 5 minuteslivello elementare

 

ARGOMENTO: ARCHEOLOGIA MARINA
PERIODO: ODIERNO
AREA: STATI UNITI D’AMERICA
parole chiave: Yorktown, relitti, Fetch, UAV

sidescan

Una partnership tra l’Istituto Virginia di Scienze Marine (VIMS) e il Watermen’s Museum di Yorktown ha dato la possibilità agli studenti un’occasione unica per immergersi nella storia coloniale. Il progetto, finanziato da una sovvenzione di un anno dalla National Science Foundation, ha permesso agli studenti di impiegare robot subacquei autonomi  (AUV) per monitorare lo stato di conservazione delle navi naufragate da Lord Cornwallis durante la battaglia di Yorktown nel 1781, l’ultima grande battaglia della Rivoluzione Americana. Un esempio di addestramento sul campo che potrebbe essere replicato dalle università italiane al fine di formare i futuri scienziati allo stato dell’arte. Ma, dopo una breve parentesi storica, vediamo come è stato organizzato il corso. 

La battaglia di Yorktown
La battaglia fu combattuta dal generale George Washington, supportato  dal corpo di spedizione francese del generale Rochambeau che, con la collaborazione decisiva della flotta francese dell’ammiraglio de Grasse, riuscì a bloccare le truppe britanniche del generale Cornwallis a Yorktown dopo  che erano risalite in Virginia marciando attraverso gli Stati del Sud.

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la resa di Lord Cornwallis

 

Privo di aiuti e bloccato da terra e dal mare, il generale britannico decise, dopo pesanti bombardamenti dell’artiglieria franco-americana, di arrendersi con tutte le sue truppe il 19 ottobre 1781. La battaglia di Yorktown ebbe un’importanza decisiva per l’esito della Guerra d’indipendenza americana e indusse il governo britannico ad intraprendere le trattative di pace con le colonie americane che si erano ribellate al Regno britannico.

Un progetto innovativo da cui prendere spunto
Il progetto didattico si è basato  su una recente scoperta avvenuta nel fiume di York di due relitti affondati durante l’assedio di Yorktown. Precedenti lavori archeologici avevano rivelato la presenza di altri nove relitti, tra cui HMS Betsy, obiettivo di studio intensivo negli anni ’70 e ’80. Questi relitti, elencati nel Virginia Landmarks Register e nel Registro Nazionale dei luoghi storici, sono stati identificati come fonte di addestramento e di ricerca per i giovani studenti universitari che hanno avuto così modo di utilizzare mezzi tecnologicamente moderni per immergersi nel passato.

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Questa è una mappa storica di navi nel fiume York tra Yorktown e Gloucester Point Virginia durante la battaglia di Yorktown nel 1781. Credito: gentile concessione della Jamestown-Yorktown Foundation.

I due nuovi relitti erano stati scoperti dall’archeologo marino John Broadwater – leader dello studio della HMS Betsy – durante un’indagine condotta per il Dipartimento Virginia delle Risorse Storiche.  Il dottor Mark Patterson, uno degli ideatori del corso, ha scoperto in modo indipendente un’altra delle navi affondate utilizzando il Fetch I, un “veicolo subacqueo autonomo” sviluppato nel suo laboratorio. Entrambi gli scienziati hanno fatto le loro scoperte utilizzando moderni sonar a scansione laterale fabbricati dalla Marine Sonic Technology di Gloucester. Da qui l’idea di formare i futuri scienziati all’uso sul campo di tali apparecchiature.

Scopriamoli insieme
Di modeste dimensioni, i side scan sonar (SSS) possono essere azionati da una barca o integrati su un sistema robotizzato  come il Fetch. La scoperta dei relitti, inizialmente coperti dal sedimento,  è stata favorita dalle forti correnti di fondo generatesi durante gli ultimi violenti uragani che si sono abbattuti sulla costa. Gli archeologi sono ora preoccupati che l’esposizione al di fuori del sedimento dei resti degli scafi possa portarli ad un loro rapido degrado. Da lì la necessità di definire rapidamente la loro estensione.

Mappando i contorni dei relitti, gli studenti hanno aiutato gli archeologi a monitorare la condizione dei relitti al fine di adottare misure preventive per la loro conservazione. Durante la prima lezione gli studenti sono stati introdotti alle caratteristiche delle navi del XVIII secolo. 

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il Fetch, veicolo subacqueo autonomo, sulle barriere coralline di Bonaire. Credito: Foto di M. Dale Stokes.

Dopo di che, per studiare l’ecosistema del fiume York, sono state eseguite  misure ed esperimenti sulle correnti locali, raccogliendo dati fisici come la temperatura e la torbidità dell’acqua. Gli studenti hanno avuto così modo di imparare ad utilizzare sul campo le attrezzature necessarie per raccogliere i dati per i loro studi. Durante la seconda lezione i docenti Patterson e Elliott hanno presentato i robot – due AUV Fetch provenienti dal gruppo di sistemi autonomi VIMS ed un VideoRay ROV fornito dal Watermen’s Museum di Marine Sonic Technology. 

I Fetch sono dotati di una serie di sensori ad alta tecnologia“, afferma Patterson. “Gli studenti impareranno il sonar di scansione laterale, video ad alta definizione e sensori per misurare la temperatura dell’acqua, la salinità, la clorofilla, la torbidità, l’ossigeno disciolto e il pH“.

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Gli studenti Lorraine Brasseur, Justin Vandever, Rob Condon, e Jarrell Smith posano con il Professor Mark Patterson ed il classmate Taiping Wong prima del lancio in acqua del Fetch dal un molo di Yorktown. foto by David Malmquist.

caratteristiche del Fetch:
dimensioni : lunghezza 2 metri per circa 100 chilogrammi
massima profondità operativa: 500 feet
Alimentazione: batterie ricaricabili con dock station o da bordo
tempo di carica: 18 ore per carica (con uso a 3 knots)
Dotato di eliche che consentono movimenti orizzontali e verticali
Strumentazione: GPS,Wi-Fi, Microwave RF modem, sensore CTD, Altimetro, Side-scan sonar e video camera.

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Il professor VIMS Mark Patterson trasporta il suo veicolo subacqueo Credito: Foto di M. Dale Stokes.

Durante la terza ed ultima lezione, gli studenti hanno messo in pratica  le conoscenze acquisite, utilizzando in mare sia il VideoRay sia gli AUV da una stazione di comando adiacente al molo di Watermen. Gli studenti hanno potuto  esplorare i relitti e monitorare la loro condizione, sfruttando sia le immagini e video delle telecamere subacquee che le immagini digitali fornite dai sonar a scansione laterale (SSS). Un’occasione veramente unica per questi giovani studenti.

In sintesi, oltre all’eccitazione di lavorare in un sito archeologico subacqueo reale, gli studenti hanno avuto l’opportunità di studiare sul campo le caratteristiche chimico-fisiche dell’ambiente marino, apprendere le modalità di impiego dei veicoli subacquei autonomi e studiare  possibili soluzioni per la ricerca in acque con bassa visibilità subacquea.

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Watermen museum

Il Watermen’s Museum è stato fondato nel 1981 nel 200° anniversario della battaglia di Yorktown. Il museo offre numerose attività educative pratiche, tra cui un programma di costruzione di barche, in cui gli studenti costruiscono un’imbarcazione a vela usando le tecniche tradizionali. Il progetto Cornwallis è la prima attività di  partnership del museo con il VIMS. Per Patterson, il progetto è l’ultimo di una serie di attività di contatto che coinvolgono gli studenti della robotica marina, tra cui il Marine Science Day di VIMS, l’International RoboBoat Competition, Project SeaCAMEL e la JASON XI Expedition. Ha ricevuto un premio “Insegnamento con tecnologia” del Consiglio di Stato per l’istruzione superiore per la Virginia nel 2010.

Virginia Institute of Marine Science

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