RiverWatch: un approccio di citizen science al monitoraggio dell’inquinamento dei fiumi
Sotto una pressione senza precedenti dall’urbanizzazione e dai cambiamenti climatici, un numero sempre crescente di corsi d’acqua in tutto il mondo non raggiunge uno stato ecologico ottimale, mettendo così a rischio la qualità dell’acqua e l’ecologia, e avendo un impatto significativo sui nostri territori. In questo contesto, RiverWatch mira a sviluppare una nuova infrastruttura di monitoraggio rivoluzionaria per i sistemi fluviali, focalizzata sul trasporto di plastica galleggiante, materiale ligneo e inquinamento fluttuante. L’infrastruttura si baserà sulle conoscenze attuali nel monitoraggio idrologico basato sull’immagine per esplorare nuovi progressi nelle tecniche di visione artificiale non supervisionate per le analisi ambientali. RiverWatch sfrutterà sistemi di telecamere su stazioni fisse e smartphone volontari per creare una densa rete di stazioni di monitoraggio potenzialmente lungo qualsiasi sistema fluviale nel mondo. Ciò potrebbe contribuire a superare le attuali limitazioni nella gestione e manutenzione di costose installazioni e allo stesso tempo consentirci di ampliare le nostre capacità di monitoraggio.
Per stabilire un’infrastruttura robusta, RiverWatch si concentrerà sul fiume Sarno per sviluppare un sistema di monitoraggio denso basato su una visione artificiale non supervisionata all’avanguardia. Il fiume Sarno è notoriamente il fiume più inquinato d’Europa ed è un ambiente sfidante e socialmente svantaggiato per istituire reti di monitoraggio. Sarà sviluppata un’app mobile su misura, oltre a algoritmi avanzati basati sull’immagine, per elaborare le riprese effettuate dai cittadini e dalle telecamere fisse e raccolte su un server remoto. Gli algoritmi basati sull’immagine consentiranno l’analisi del flusso del fiume insieme alla stima dello scarico di inquinanti in superficie e alla loro caratterizzazione. Tali dati saranno pubblicati quasi in tempo reale su una piattaforma online web-GIS che includerà una mappa narrativa e un database pubblico. I dati ad alta frequenza in diverse posizioni nella rete di drenaggio faciliteranno l’implementazione di semplici strumenti di modellazione per descrivere e prevedere il trasporto di inquinanti nel bacino idrografico del fiume Sarno.
Gli obiettivi di RiverWatch saranno raggiunti attraverso il coordinato sforzo di un team di ricerca multidisciplinare con esperienza pregressa nella collaborazione nel monitoraggio ambientale tramite visione artificiale, apprendimento automatico e citizen science.
Il potenziale trasformativo del progetto si prevede arricchirà gli strumenti di monitoraggio attualmente disponibili ai Servizi Idrometrici Nazionali e alle Agenzie Ambientali di tutto il mondo, fornendo un approccio facile da usare ed economico per valutare quantitativamente l’inquinamento dei fiumi. Infine, RiverWatch stimolerà nuove ricerche sulle dinamiche dell’inquinamento nei bacini idrografici fluviali e sulle interazioni tra il trasporto degli inquinanti, il clima e gli agenti antropici.