Oceanografia per tutti: con openCtd diventeremo citizen scientists del mare

[9 luglio 2013]

Conducibilità, temperatura e profondità (conductivity, temperature, and depth –  Ctd ), sono i tre dati che permettono agli scienziati di comprendere i modelli oceanici. L’oceano non è uniforme, è pieno di gorghi vorticosi, temperature diverse, livelli di salinità alti e bassi, cambia la sua densità, e molte altre caratteristiche fisiche. Per comprendere questi modelli, gli oceanografi utilizzano uno strumento chiamato Ctd, che su trova  praticamente su tutte le principali navi di ricerca oceanografiche, dalle spedizione scientifiche che si occupano degli estuari costieri poco profondi a quelle che indagano nelle più profonde fosse oceaniche, tutti hanno un umile Ctd in ghisa, che però non è a buon mercato: i meno sofisticati costano più di 5.000 dollari e i modelli più raffinato superano i 25.000.

Secondo un gruppo di ricercatori del Duke University Marine Lab, «Il costo proibitivo di un Ctd è una barriera inaccettabile all’ open science. Il prezzo esclude gli individui ed i gruppi che mancano di assegni di ricerca o di significativi fondi privati per condurre ricerca oceanografica. Vogliamo rendere questo strumento – il cavallo di battaglia della ricerca oceanografica – Disponibile a chiunque abbia un interesse per gli oceani». Per questo hanno deciso di realizzare un OpenCtd a basso costo, un Ctd open-source adatto sia per gli educatori e scienziati. Lo strumento, del quale si occupa anche l’ultimo numero di Nature, è stato realizzato utilizzando parti facilmente disponibili ed è alimentato da un “Arduino-based microcontroller”. «Il nostro obiettivo – spiegano i ricercatori – è quello di creare un dispositivo che sia abbastanza preciso per essere utilizzato per la ricerca scientifica e che possa  essere costruito con meno di 200 dollari. Codici sorgente, schemi e piani di costruzione saranno liberamente disponibili. Lo strumento finale sarà efficace a 200 metri di profondità. Perché 200 metri? Per molte regioni costiere, l’acqua fino a 200 metri di profondità copre la maggior parte del mare che è accessibile con una piccola imbarcazione. L’OpenCtd si rivolge alle persone che lavorano in questa nicchia, dove interi progetti di ricerca possono essere condotti a meno del costo di un Ctd commerciale. Tuttavia, l’OpenCtd è graduabile e chiunque con l’inclinazione può adattare il nostro sistema per operare in acque più profonde».

Secondo Nature si tratta di «Un approccio open-source per la raccolta di informazioni oceanografiche che potrebbe democratizzare scienze marine»,  Kersey Sturdivant, uno scienziato marino del  Duke University Marine Lab di Beaufort, nella North Carolina, spiega che «Attualmente, la maggior parte dei Ctd vengono acquistati da compagnie commerciali» e proprio per sviluppare un Open Ctd il suo team sta cercando di raccogliere finanziamenti attraverso un sito web di crowsourcing  per testare e calibrare il prototipo già realizzato entro la fine dell’anno, per poi produrre un e-book  con i progetti per realizzarlo da soli e un documento per la peer-reviewed,  con il progetto dettagliato dello strumento per la pubblicazione.

Sturdivant in un intervista a Nature sottolinea che «Lo strumento non è un concorrente diretto dei dispositivi commerciali. Piuttosto, potrebbe essere utilizzato in combinazione con loro, consentendo ai ricercatori di produrre molte misurazioni extra  di una data area. Sarà anche alla portata di amatori  ed i insegnanti, aggiungendo potenzialmente un nuovo gruppo di citizen scientists a coloro che raccolgono i dati di base sugli oceani.

Secondo John Wynar, che fa parte del moorings and sensors group  del National oceanography centre di Southampton, in Gran Bretagna, «E’ difficile trarre conclusioni definitive riguardo all’utilità di uno strumento che non è stato ancora costruito. Ma l’acqua nelle regioni poco profonde, dove questo strumento funzionerebbe, mostra spesso cambiamenti relativamente grandi nelle caratteristiche, e quindi richiede minore precisione nel monitoraggio. Ma anche se questo potrebbe significare che l’OpenCtd è un tipo di strumento abbastanza “campagnolo”, potrebbe rivelarsi un’ispirazione per una nuova generazione di studenti e incoraggiarli ad interessarsi alla scienza oceanografica ed a proseguirla come carriera» .

Thomas Dahlgren, un ecologo marino di Uni Environment, un istituto di ricerca privato affiliato all’università norvegese di Bergen è invece molto più convinto, tanto da impegnarsi nel finanziamento del progetto e pensa che «Uno strumento low-cost potrebbe essere particolarmente interessante per le companies di consulenza più piccole e anche per le nazioni in via di sviluppo. Ho un figlio che ha otto anni, sarebbe bello per costruirne uno insieme a lui».

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