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livello elementare.
ARGOMENTO: OCEANOGRAFIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: Alvin, WHOI
Il sommergibile da ricerca “Alvin”, di proprietà della Marina Militare statunitense (USN) e gestito dal Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) è un’icona nello studio e nell’esplorazione degli oceani. Il suo nome deriva da Allyn Vine, un ricercatore del WHOI, che per primo supportò l’idea di costruire un sommergibile da ricerca per studiare gli abissi oceanici.
l’ingegnere capo Fran Elder e il Terzo Mate Beaver del R/V Atlantis si preparano al recupero dell’Alvin durante le prove in mare alla fine del 2021. (Ken Kostel © Whoi)
L’Alvin è uno dei più famosi sommergibili da ricerca del mondo e, dall’inizio della sua attività, avvenuta nel 1964, ad oggi ha effettuato ben 5.086 immersioni. Un grande numero se si pensa che da solo è maggiore del totale delle immersioni eseguite da tutti i sommergibili scientifici del mondo. In media l’Alvin esegue cento immersioni l’anno, finalizzate allo studio degli ecosistemi abissali e dei processi geologici che agiscono sui fondali oceanici. Tra questi, di particolare rilevanza, sono le sorgenti geotermiche profonde, “black smokers”, che si ipotizza siano legate all’origine della vita sulla Terra. Uno studio non fine a se stesso perché, a causa delle particolari condizioni chimico fisiche di quegli ambienti profondi, può aiutarci a comprendere la possibilità dell’esistenza di forme di vita che potrebbero essere ospitate, ad esempio, negli oceani delle lune di Saturno.
le misteriose black smoker
Tra le spedizioni più famose dell’Alvin ricordo quelle del 1986 quando, sotto la supervisione di Robert Ballard, venne utilizzato per esplorare il relitto del Titanic. Negli anni Alvin ha trasportato oltre14.000 persone negli abissi oceanici e il suo utilizzo è stato essenziale per raccogliere dati per un numero enorme di pubblicazioni scientifiche.
Nel marzo 2020 Alvin è rientrato al WHOI per essere completamente smontato come parte della manutenzione programmata. Allo stesso tempo si è proseguito il processo di aggiornamento dei sistemi, iniziato precedentemente nel 2011, finalizzato ad estendere la profondità operativa del sommergibile.
fasi dell’imbarco dell’Alvin sull’Atlantis (WHOI)
Nel corso degli anni, Alvin ha subito diversi aggiornamenti; il più recente è stato anche il più radicale con la sostituzione della sfera che ospita l’equipaggio con una nuova, leggermente più grande ma, soprattutto, in grado di scendere fino a 6.500 metri. Un incremento del 45% rispetto ai 4.500 metri della sfera precedente. La nuova massima profondità raggiungibile consentirà ora all’Alvin di esplorare il 99% dei fondali oceanici.
fasi dell’imbarco dell’Alvin sull’Atlantis (WHOI)
Dopo 18 mesi di lavori lo scorso 21 luglio l’Alvin è sceso, come parte di una serie di test, fino a 6.453 metri nella fossa di Porto Rico. Quest’immersione ha rappresentato un momento centrale nell’aggiornamento richiesto dal Naval Sea System Command (NAVSEA) per certificare l’Alvin per immersioni tra i 6.200 e i 6.500 metri. L’equipaggio per questa storica missione era composto dal pilota, Anthony Tarantino, dall’ingegnere meccanico Fran Elderr, entrambi del WHOI, e da Mike Yankaskas del NAVSEA.
le schiume sintattiche sono materiali compositi sintetizzati riempiendo una matrice metallica, polimerica o ceramica con sfere cave chiamate micro balloon o cenosfere o sfere non cave
Questo risultato è ancora più importante se si considera che a novembre 2021, durante un controllo post-immersione, era stato scoperto che la schiuma sintattica, che garantisce la galleggiabilità del sommergibile, era danneggiata in diversi punti. Questo materiale è essenziale poiché costituisce un “guscio” attorno alla sfera e ad altre componenti del sommergibile con lo scopo di compensare una parte del peso (il sommergibile pesa circa 20 tonnellate) rendendo così l’Alvin più manovrabile. Il gruppo di lavoro dell’Alvin si è attivato riuscendo a risolvere il problema dopo diversi mesi di test e modifiche.
il team Alvin (WHOI)
Peter de Menocal, Presidente e Direttore del WHOI, ha sottolineato come l’investire in sistemi unici come l’Alvin consente di aumentare le capacità di studio delle profondità oceaniche, incrementando la conoscenza del nostro pianeta e del suo complesso ecosistema.
Il WHOI è un ente di ricerca privato che si finanzia mediante sovvenzioni, donazioni e collaborazioni con l’industria. L’aggiornamento dell’Alvin è stato in larga parte finanziato dalla National Science Fundation (NSF) essendo il sommergibile parte della National Deep Submergence Facility finanziata dalla NSF che include anche il ROV “Jason” ed un AUV, “Sentry”. Questi ultimi sono dei robot subacquei controllati da un cavo (Jason) o completamente autonomi (Sentry). Tutte le operazioni dell’Alvin, la sua manutenzione, e la creazione di strumenti dedicati sono effettuate dal gruppo di lavoro di base al WHOI e composto da scienziati, tecnici, piloti e personale di supporto. Il filmato seguente mostra Jason all’opera sulle sorgenti geotermiche profonde.
I costi di gestione sono elevati; per un giorno di lavoro dell’Alvin, considerando anche la nave di supporto Atlantis, si spendono circa 45.000 dollari. L’aspetto economico è comunque ampiamente compensato dai risultati scientifici. Con i nuovi aggiornamenti l’Alvin promette di essere uno strumento ancora più efficace nello studio degli oceani, confermando la sua disponibilità per le future generazioni di ricercatori.
Alcuni dati dell’Alvin
| Profondità operativa massima | 6.500 metri |
| Equipaggio | 1 pilota e due ricercatori |
| Anno di varo | 1964 |
| Immersioni completate | 5.086 |
Aggiornamenti effettuati
| Sistema video-fotografico ad alta risoluzione 4K |
| Nuovo braccio manipolatore idraulico |
| Ridondanza completa nei sistemi di supporto e controllo |
| Nuovo sistema di controllo |
| Sfera in titanio e schiuma sintattica, entrambe certificate per 6.500 metri di profondità |
Giorgio Caramanna
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geologo (PhD) ed oceanografo, ha fondato la società di consulenza GeoAqua nel 2015 anche al fine di condividere la sua esperienza di ricercatore e subacqueo scientifico, sensibilizzando l’opinione pubblica sui principali problemi ambientali. In possesso di una notevole esperienza in idrogeologia e geochimica ed oltre quindici anni di esperienza come subacqueo scientifico in una varietà di ambienti ha condotto diverse attività di ricerca ed è sttao delegato del gruppo europeo di immersioni scientifiche. Ha lavorato come ricercatore presso molte istituzioni internazionali operando in ambienti multidisciplinari con diverse università. È autore di più di cinquanta articoli ed è revisore di riviste internazionali. Attualmente lavora negli Stati Uniti collaborando come consulente al Woods Hole Oceanographic Institution. Nel 2018 ha ricevuto il Tridente d’oro dell’Accademia Internazionale di Scienze e Tecniche subacquee. Non ultimo è main reporter di OCEAN4FUTURE dagli Stati Uniti
