Studio e regolamentazione del rumore subacqueo - Junio Fabrizio Borsani e Cristina Farchi - Agenti Fisici
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Studio e regolamentazione del rumore subacqueo Junio Fabrizio Borsani e Cristina Farchi
Perché è importante studiare il rumore subacqueo? Il rumore subacqueo può risultare dannoso per la fauna marina, in particolare per i mammiferi marini Molte attività umane costiere e offshore che introducono rumore in ambiente marino non sono soggette a regolamentazione Esigenza di misurare il rumore per valutarne gli effetti sull’ambiente marino
Il rumore subacqueo è oggi riconosciuto come una vera e propria forma di inquinamento - EU Marine Strategy Framework Directive 2008/56/CE Studi di impatto ambientale inerenti il rumore subacqueo Alcune attività sono svolte adottando misure di mitigazione per ridurre l’impatto acustico sull’ambiente marino Problematiche…….. Mancanza di metodologie standardizzate di misura e analisi del rumore subacqueo (risultati difficilmente comparabili) Lacune normative per le emissioni di rumore in mare
Le Linee Guida per lo studio e la regolamentazione del rumore introdotto in mare e nelle acque interne sono state elaborate da ISPRA con i seguenti OBIETTIVI: Raccogliere in un unico documento le conoscenze a oggi acquisite sul rumore sottomarino Garantire la compatibilità ambientale delle attività produttive insistenti sul mare • fornire valori soglia di rumore oltre i quali possono verificarsi effetti negativi sugli organismi marini, con particolare attenzione ai mammiferi marini • definire misure di mitigazione caso-specifiche con riferimento alle Best Available Techniques (BAT) e best practices Definire metodologie standard per la misurazione del rumore subacqueo Favorire lo sviluppo di normative specifiche a livello nazionale per la regolamentazione del rumore.
1. Sezione introduttiva
Ruolo biologico dei suoni per i principali gruppi di organismi marini;
Principali attività umane in mare a potenziale rischio acustico;
Normativa nazionale e internazionale di riferimento.
2. Sezione tecnica dello studio del rumore
Criteri elaborati a livello internazionale che stabiliscono i valori soglia del
rumore in mare;
Potenziali effetti sulla fauna e misure di mitigazione raccomandate per
ciascun tipo di rumore.
3. Sezione sperimentale
Strumenti di registrazione e analisi;
metodi di campionamento e analisi (ISO, 2011);
esempi di misure sperimentali effettuate da ISPRA.
Sound source Source level at 1m Bandwidth Main energy Duration Directionality
272dB-287dB re 1µPa zero-
Explosives 2Hz-1kHz 6Hz-21Hz 1ms Omni-directional
to-peak
220dB-262dB re 1µPa peak- 5Hz-100kHz 10ms-
Seismic airgun arrays 10Hz-120Hz Downwards
to-peak 100ms
220dB-257dB re 1µPa peak- 10Hz-20kHz
Pile driving 100Hz-200Hz 5ms-100ms Omni-directional
to-peak
Low frequency 0.1kHz-0.5kHz Horizontally
240dB re 1µPa peak 6s-100s
military sonar focussed
Mid frequency 2.8kHz-8.2kHz Horizontally
223dB-235dB re 1µPa peak 0.5s-2s
military sonar focussed
Shipping (large
6Hz-30kHz
vessels) 180dB-190dB re 1µPa rms
No detection Detection
Masking
Reaction
Injury
Death
Source
Alcuni effetti del rumore antropico sui mammiferi marini
Impatto fisiologico Impatto comportamentale
Danni ai tessuti corporei Interruzione di comportamenti abituali
Embolia (alimentazione, riproduzione, etc.)
Danni al sistema uditivo Perdita di efficienza nell’accoppiamento (richiami
Diminuzione permanente della meno efficienti) e nell’alimentazione (immersioni
capacità uditiva (PTS) meno produttive)
Diminuzione temporanea della Antagonismo nei confronti di altri animali
capacità uditiva (TTS ) Allontanamento dall’area (a breve o lungo
Soppressione del sistema termine)
immunitario Spiaggiamento
Diminuzione del tasso riproduttivo
Impatto percettivo
Mascheramento dei segnali acustici necessari alla
comunicazione con gli altri membri della stessa
Impatto cronico specie
Ipersensibilità al rumore Mascheramento di altri suoni biologicamente
Assuefazione al rumore importanti, come quelli emessi dai predatori
Interferenza con la capacità di ecolocalizzare
Alcuni effetti del rumore antropico sui pesci e gli invertebrati marini
Compromissione dell’apparato
acustico – diminuzione
fitness
Disturbi comportamentali
Diminuzione del pescato
Aumento della mortalità di uova e larve
Danni a tessuti e organi riproduttivi nei granchi della
specie Chionoecetes opili
spiaggiamento di calamari giganti sulle coste
spagnole nei quali sono stati osservati danni ad
organi interni (MacKenzie, 2004).
Valori soglia del rumore?
Southall, B.L., Bowles, A.E., Ellison, W.T., Finneran, J.J., Gentry, R.L., Greene Jr., C.R.,
Kastak, D., Ketten, D.R., Miller, J.H., Nachtigall, P.E., Richardson, W. J., Thomas, J.A. &
P.L. Tyack (2007). Marine Mammal Noise Exposure Criteria: Initial Scientific
Recommendations. Aquatic Mammals, Vol 33(4) 121pp.
nuovo set di criteri che tengono conto:
i) delle diverse caratteristiche dei rumori di origine antropica - suoni a impulsi
singoli, impulsi multipli e suoni non impulsivi
ii) delle caratteristiche acustiche delle diverse specie di mammiferi marini - cetacei
a bassa, media e alta frequenza
iii) di tre tipologie di effetti biologici legati all’esposizione al rumore (PTS, TTS e
disturbi comportamentali)Valori soglia per rumori a impulsi multipli capaci di originare le prime
significative risposte comportamentali nei mammiferi marini
(modificato da Southall et al., 2007)
Valori soglia per Impulsi multipli (tipo survey geosismici):
Cetacei bassa frequenza: 120 dB re: 1 μPa RL (RMS/pulse duration)
Cetacei media frequenza: 90-180 dB re: 1 μPa RL (RMS/pulse duration)
Cetacei alta frequenza: non applicabileMisure di Mitigazione
Tipo Metodologia
Restrizioni durante tutto l’anno
Mitigazione geografica Restrizioni stagionali
Selezione del sito
Ingegneria e modifiche meccaniche
Mitigazione della fonte del rumore Riduzione delle attività
Contenimento del suono
Area di sicurezza
Suoni di allarme
Mitigazione operativa Restrizioni temporali
Limiti di potenza
Altri requisiti proceduraliA titolo di esempio……. Le prospezioni geosismiche
Alcune misure di mitigazione (JNCC e ACCOBAMS) • verificare l’assenza di mammiferi marini in un raggio di 500 metri (area di sicurezza) per almeno30 minuti prima di attivare la sorgente sismica (MMO); • estendere la ricerca a 60 minuti in acque profonde (≥200m); • qualora mammiferi marini fossero avvistati all’interno dell’area di sicurezza, l’attivazione della sorgente sismica deve essere ritardata fino a quando gli animali risultano allontanati; • l’attivazione della sorgente sismica deve cominciare in maniera graduale (soft start), con uno start up a bassa energia che deve protrarsi per almeno 20 minuti in maniera da permettere l’allontanamento dei mammiferi marini presenti nelle vicinanze; • monitoraggio acustico passivo (PAM) da utilizzare in condizioni di scarsa visibilità e comunque da affiancare costantemente a quello visivo; • verifica sul campo dei livelli di rumore e delle reali distanze di propagazione per constatare l’efficacia dell’estensione dell’area di sicurezza. Le misure devono essere ripetute ogni qualvolta cambiano le condizioni al contorno (profondità, tipo di fondale, temperatura dell’acqua, salinità).
Misurazione del rumore… Draft ISO 2011 Ships and marine technology - protecting marine ecosystem from under water radiated noise - measurement and reporting of underwater sound radiated from merchant ships.
Aprile 2011
Campagna oceanografica per la misurazione del rumore generato da traghetti
Ro-Ro e Ro-PaxSonogramma Shipping
Sonogramma Pile Driving
Attualmente il servizio AGF dell’ISPRA è responsabile dell’implementazione della
Direttiva 2008/56/CE - Marine Strategy Framework Directive
per il descrittore 11 Underwater noise
La Direttiva richiede a ciascun Stato Membro di raggiungere entro il 2020 il
buono stato ambientale (GES “Good Environmental Status”) per le proprie
acque marine mettendo in atto una strategia marina che culmini in un
programma di misure (da elaborare entro il 2015)
Fase di preparazione:
Valutazione iniziale delle proprie acque marine
Definizione del GES
Definizione dei traguardi ambientali
Istituzione di programmi di monitoraggioIn questa fase iniziale sono emerse diverse criticità:
Dati disponibili sul rumore subacqueo non sufficienti per realizzare un’adeguata
valutazione iniziale
alcuni dati non raccolti in maniera idonea
campagne di misura e di ricerca rare e limitate ad aree geografiche
estremamente ristrette
Come intervenire?
1. Sviluppare metodologie di misura e analisi standardizzate per il
descrittore 11 tali da permettere un rapido confronto ed una più semplice
elaborazione degli stessi dati (TSG noise)
2. Sviluppare un progetto di ricerca idoneo ad acquisire un considerevole
volume di dati e a rispondere ai requisiti D11-GESGrazie per l’attenzione
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