MDI
Nella parte interna del Kongsfjorden (Isole Svalbard) a circa 100 m di profondità è stato installato un ancoraggio strumentato permanente con l'obiettivo di studiare l’intensità e la composizione dei flussi di particelle in caduta verso il fondo, monitorando nel contempo le principali proprietà fisiche della colonna d'acqua. L'ancoraggio chiamato Dirigibile Italia (MDI) è stato implementato per la prima volta nel settembre 2010 e viene revisionato annualmente. I dati acquisiti e memorizzati dai vari strumenti vengono scaricati durante la manutenzione, controllati per QA /QC ed inseriti nell'Artic Data Center italiano (IADC).
Attualmente è disponibile una serie temporale di dati per scopi climatici di ca 10 anni.
Il MDI consente di monitorare in continuo le variazioni delle caratteristiche termoaline di:
a) acqua superficiale proveniente dalla fusione del ghiacciaio;
b) acqua intermedia che deriva dall’intrusione dell’acqua di tipo Atlantico;
c) acqua di fondo prodotta localmente durante l'inverno.
Inoltre attraverso la raccolta di particolato vengono acquisite informazioni sui processi sedimentari e sulle interazioni di acqua e particolato con il microzooplancton, i ghiacciai e il deflusso costiero. La complessa interazione tra i processi che guidano l’apporto di particelle di origine autoctona (marina) e alloctona (terrestre) nel Kongsfjorden è ormai stata compresa, alcune interpretazioni su possibili cambiamenti futuri nei flussi di particelle per i fiordi artici in uno scenario di riscaldamento globale possono essere suggerite.
I sensori oceanografici sono posizionati lungo l’ancoraggio a diversi livelli nella colonna d'acqua. L'elenco dei parametri misurati include:
- temperatura dell'acqua a 25, 36, 54, 62, 85 e 92 m
- velocità e direzione delle correnti a 37 e 93 m
- conducibilità/salinità a 25 e 85 m
- torbidità e ossigeno disciolto a 85 m
- flussi di massa totale e di carbonio organico particolato a 83 m
Un sondaggio idrologico viene, inoltre, eseguito ogni anno, principalmente durante l’estate, al fine di rappresentare un quadro stagionale della distribuzione spaziale delle diverse masse d'acqua nel fiordo. Viene a tal scopo ripetuta una griglia di circa 15 stazioni per misurare le principali caratteristiche chimico-fisiche delle masse d'acqua: temperatura, conducibilità e torbidità.
MS1 e ID2
Le masse d'acqua nello Stretto di Fram orientale sono fortemente influenzate dall'interazione tra le acque dell'Atlantico e dell'Artico, e dalla forzante atmosferica locale. Esse contribuiscono in modo sostanziale a guidare la circolazione termoalina a scala globale. Esiste una notevole variabilità nel sistema a causa delle diverse forzanti (ad esempio, atmosferica, interna, maree, dinamica dello shelf) che svolgono un ruolo importante, specialmente nello strato più superficiale dell’oceano. Al contrario, non è del tutto chiaro quali siano i processi responsabili della variabilità inter-annuale e stagionale del flusso profondo nella regione offshore dello Spitsbergen occidentale.
A tal fine nel 2014 è stato installato permanentemente l'ancoraggio oceanografico di acque profonde denominato MS1, situato a sud-ovest delle Svalbard a ~ 1040 m di profondità (Lat. 76° 26.28'N Lon. 13° 56.91'E) in uno sforzo congiunto tra CNR e OGS. Le serie temporali a lungo termine sono essenziali per lo studio dei cambiamenti climatici, in particolare nelle aree polari, che sono estremamente sensibili al riscaldamento globale e allo scioglimento del ghiaccio marino / terrestre. Un ancoraggio gemello, denominato ID2, è stato messo a mare in modo discontinuo (2014-2016 e 2017-2018), 140 km a nord dell'ancoraggio MS1, circa alla stessa profondità dell'acqua, al fine di monitorare le differenze spaziali delle proprietà e della dinamica dell'acqua lungo il margine di Spitsbergen.
Queste infrastrutture sottomarine rappresentano la continuazione dell'esperimento condotto nel 2010-2011 nell'ambito del progetto UE-Hermione con la messa a mare di quattro ormeggi per un anno lungo la scarpata continentale dello Storfjorden per monitorare gli scambi shelf-fiordi e gli eventi di cascading di acqua densa di piattaforma.
Gli ancoraggi MS1 e ID2 sono manutenzionati a cadenza annuale con diverse navi da ricerca (R / V Helmer Hansen, GO SARS, Polarstern, Alliance), e sono supportati da collaborazioni internazionali e numerosi progetti / iniziative: EU-Eurofleets (progetti PREPARED, BURSTER), il programma italiano PNRA (progetto DEFROST). Dal 2017, sono supportati anche dal programma della Marina italiana HIGH NORTH gestito dall'Istituto Idrografico della Marina (IIM) in collaborazione con il Centro per la Ricerca e la Sperimentazione Marittima (CMRE-NATO).
I dati di MS1 e ID2 sono stati utilizzati per contribuire ai primi due numeri di "The State of Environmental Science in Svalbard – an annual report" pubblicato da SIOS (Svalbard Integrated Observing System) nel 2018 e 2019 (progetto SOA). I dati degli ormeggi sono scaricati in modalità delayed durante la manutenzione degli ormeggi, controllati per QA / QC e memorizzati nel data center OGS NODC con collegamento a SeaDataNet. Allo stato attuale, i dati di temperatura, salinità, ossigeno disciolto, torbidità e correnti orizzontali coprono un intervallo temporale che va da giugno 2014 a ottobre 2019. Le informazioni sui processi sedimentari e sulle interazioni con il mesozooplancton, i ghiacciai ed il deflusso costiero sono acquisite raccogliendo il particellato che affonda nella colonna d'acqua per mezzo di trappole di sedimento automatiche.
I sensori oceanografici sono legati a diversi livelli nella parte più profonda della colonna d'acqua. L'elenco dei parametri misurati nell'ancoraggio MS1 nella sua configurazione più recente (v2019) include:
- temperatura dell'acqua a 894, 909, 984, 1009 e 1115 m
- velocità e direzione delle correnti a 909, 984 e 1015 m
- conducibilità / salinità e ossigeno disciolto a 1009 m
- flussi di massa totale e di carbonio organico particolato @ 1009 m.
Le serie temporali di temperatura e salinità sono controllate confrontandole con i dati delle calate CTD eseguite prima e dopo ogni manutenzione dell’ancoraggio.
Principali Enti coinvolti: il CNR con il CNR-ISP e CNR-ISMAR, l'OGS e l'IIM.