GIUNTA REGIONE MARCHE DIPARTIMENTO SVILUPPO ECONOMICO SERVIZIO ATTIVITÀ ITTICHE, COMMERCIO E TUTELA DEL CONSUMATORE, CACCIA E PESCA SPORTIVA

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1 GIUNTA REGIONE MARCHE DIPARTIMENTO SVILUPPO ECONOMICO SERVIZIO ATTIVITÀ ITTICHE, COMMERCIO E TUTELA DEL CONSUMATORE, CACCIA E PESCA SPORTIVA PROGRAMMAZIONE SFOP 2000/2006 INTERVENTI A SOSTEGNO DEL SETTORE ITTICO (REG. CE N. 2792/1999) ASSE: 4 MISURA: 4.6 AZIONI INNOVATIVE BANDO: DGR N.319 DEL 2/03/2005 DOCUP SFOP 2000/2006 REGIONI FUORI OB. 1. PROGETTO DI RICERCA Sperimentazione di una rete pelagica monobarca per una gestione responsabile e razionale delle risorse (PRATICA N. 03 MI ) PROPONENTE: PRESIDENTE DOTT. PAOLO PARONCINI OPERATORE SCIENTIFICO: ISMAR Sezione Pesca di Ancona Largo Fiera della Pesca Ancona Tel. +39 (071) Fax +39 (071) RESPONSABILE SCIENTIFICO: Ing. GABRIELE BUGLIONI g.buglioni@ismar.cnr.it Tel. +39 (071) RAPPORTO FINALE SETTEMBRE 2006 A CURA DI: GABRIELE BUGLIONI, ALESSANDRO LUCCHETTI, ANTONELLO SALA. Questo studio è stato condotto con il contributo della Regione Marche, Servizio Attività Ittiche, Commercio e Tutela del Consumatore, Caccia e Pesca Sportiva, esso non riflette necessariamente il punto di vista dell amministrazione e non anticipa in alcun modo le future decisioni gestionali. il presente volume non è una pubblicazione e pertanto l utilizzazione dei dati in esso contenuti è sottoposta all autorizzazione scritta del responsabile dell unità operativa o dell Amministrazione

2 INDICE GENERALE 1. PARTECIPANTI ALLA RICERCA RINGRAZIAMENTI INTRODUZIONE OBIETTIVI DELLA RICERCA MATERIALI E METODI... 6 Descrizione dell attrezzatura da pesca... 6 Rete pelagica monobarca... 6 Rete pelagica volante a coppia Prove in mare Campagna di messa a punto preliminare (Maggio 2006) Campagna sperimentale su peschereccio commerciale (Giugno 2006) Analisi dei principali parametri delle reti acquisiti durante le fasi di pesca Confronto energetico tra le due tipologie di reti RISULTATI Campagna di messa (Maggio 2006): risultati preliminari Campagna sperimentale su peschereccio commerciale (Giugno 2006) Confronto energetico DISCUSSIONI E CONCLUSIONI BIBLIOGRAFIA... 35

3 1. PARTECIPANTI ALLA RICERCA (in ordine alfabetico) Cognome Bigoni Buglioni Lucchetti Micucci Palumbo Sala Nome Federico Gabriele Alessandro Domenico Vito Antonello 2. RINGRAZIAMENTI Si ringraziano i Comandanti e gli equipaggi della nave da ricerca G. Dallaporta e del motopeschereccio El Na per la fattiva collaborazione durante le prove in mare. Un ulteriore ringraziamento al Responsabile di Sezione del CNR-ISMAR, Sezione Pesca di Ancona, Dr. Enrico Arneri e a tutto il Servizio Amministrativo nonché al presidente del Consorzio Pesca Ancona Soc. Coop. a r.l. Dr. Paolo Paroncini e a tutta l Amministrazione. Si ringrazia, infine, la Regione Marche per aver reso possibile, con il suo contributo economico, la realizzazione di questo progetto. 1

4 3. INTRODUZIONE Negli ultimi decenni si è assistito a livello mondiale ad un progressivo e sempre più preoccupante depauperamento delle risorse ittiche marine che si è tradotto in un contesto di grave crisi per tutto il settore peschereccio e per le attività ad esso connesse (la Commissione Europea ha valutato per l ultimo decennio una perdita di 8000 posti all anno nel settore catture dell UE). Fra le cause possibili, responsabili di questa situazione, bisogna registrare l inquinamento e le importanti modificazioni climatiche che possono aver influenzato negativamente il normale ciclo biologico di molte specie, l enorme sviluppo tecnologico delle imbarcazioni e degli attrezzi impiegati, ma soprattutto l eccessivo sforzo di pesca esercitato sulle risorse che rappresenta senza dubbio il fattore più importante. Recentemente il numero delle imbarcazioni da pesca, e di pari passo anche la potenza dei motori, sono cresciuti esponenzialmente. Si è stimato che l Unione Europea ha circa il 40% in più di imbarcazioni necessarie per esercitare una pesca sostenibile. Nelle marinerie marchigiane un attività di pesca estremamente importante è rappresentata dalla cattura di pesce azzurro (acciughe e sardine) per mezzo di reti pelagiche. Le specie pelagiche si trovano in banchi a diversi livelli della colonna d acqua in funzione della stagione e dell ora del giorno. A differenza delle reti a strascico che vengono trainate per diverse ore, le reti pelagiche solitamente sono tirate per minuti ed al massimo per un ora mentre la maggior parte del tempo è spesa nella navigazione alla ricerca del banco di pesce pelagico. Non appena è stata individuata la zona di pesca tramite l ecoscandaglio viene calata la rete che si dovrà posizionare alla giusta profondità per catturare il pesce pelagico. In particolare i pescatori delle marinerie marchigiane fanno lavorare la rete volante quasi sempre a sfiorare il fondo, perché le due principali specie target, acciughe e sardine, stazionano in prossimità del fondale durante le ore diurne. La velocità di traino è solitamente intorno a 4 nodi. I pescatori marchigiani utilizzano esclusivamente reti pelagiche a coppia (Figura 1), in cui un unica rete viene trainata da due imbarcazioni aventi generalmente stazza e potenza motrice elevate. Le reti volanti traggono il loro nome dal fatto che possono essere trainate in superficie, a mezz acqua oppure sfiorare il fondo a seconda delle specie che si intende catturare. Questa caratteristica rende possibile il loro l utilizzo a differenti profondità e anche su substrati di natura rocciosa, fondali altrimenti difficilmente battuti dalla pesca a strascico. In pratica, però, queste reti vengono trainate quasi esclusivamente in vicinanza del fondo, in dipendenza del comportamento del pesce azzurro, che durante il giorno staziona negli strati d acqua più profondi e in modo tale che difficilmente riesce a sfuggire al di sotto dell attrezzo. Figura 1: Schema di una volante a coppia. 2

5 Come è noto dagli studi effettuati recentemente sulla dinamica di popolazione delle specie pelagiche (Cingolani et al., 2000), la taglia del pesce azzurro aumenta in generale con l aumentare della distanza della costa. Nei periodi di condizioni meteo-marine avverse i pescatori che adottando il sistema con rete pelagica a coppia, si mantengono a ridosso della costa per le oggettive difficoltà operative che si vengono a creare nelle operazioni di pesca, dove però generalmente si trovano banchi di pesce azzurro di piccola taglia. Dal punto di vista ecologico questo fatto è da considerarsi molto dannoso per popolazioni pelagiche, in quanto si vanno a catturare individui di taglia immatura ed in più, sono taglie di minor valore commerciale. Con l utilizzo delle reti pelagiche monobarca (Figura 2), le imprese di pesca riuscirebbero ad operare con maggiore sicurezza anche in situazioni meteo-marine ostili riuscendo a pescare al largo con oggettivi benefici dal punto di vista sia ecologico che commerciale. Questa soluzione è in grado di ottimizzare indirettamente la selettività delle reti pelagiche, inoltre di aumentare il valore commerciale delle diverse specie pescate in termini di rendimenti economici sulla base dei prezzi di mercato. Figura 2: Schema di una volante monobarca a divergenti. Questo sistema di pesca potrebbe determinare sia un basso impatto fisico sui fondali sia comportare una riduzione di consumo di carburante. Quest ultima voce è sicuramente la più significativa per un impresa di pesca ed è perciò un esigenza estremamente sentita dagli armatori marchigiani. Inoltre trovare una soluzione tecnologica che possa consentire una limitazione dei consumi determinerebbe effetti positivi con una diminuzione delle emissioni inquinanti dei gas di scarico dei pescherecci. Una delle soluzioni studiate per limitare i consumi e il numero delle imbarcazioni impegnate nella pesca dei piccoli pelagici è la volante monobarca (detta anche a divergenti), sperimentata con successo e ormai da anni in uso in alcuni paesi nord europei. Nella pesca pelagica a monobarca, l impresa di pesca necessita di una esperienza e di un supporto tecnologico in quanto deve utilizzare complicati strumenti di bordo, quali il net-sonde ad esempio, e di sofisticati divergenti pelagici o polivalenti. Per quanto riguarda le reti impiegate nella volante monobarca sono molto simili nella costruzione a quelle usate nella volante a coppia, ad eccezione delle minor dimensioni. Il successo di cattura di queste reti è determinato dal comportamento del pesce azzurro in prossimità dell attrezzo. Infatti i banchi di pesce individuati tramite gli ecoscandagli, in presenza delle grosse maglie dei bracci della rete e della bocca tendono a concentrarsi verso il centro della rete rimanendo catturati nel progressivo avanzamento della rete e convogliati verso il sacco. La rete volante 3

6 monobarca è trainata dal peschereccio ad una velocità di circa 4 nodi, stessa velocità mantenuta anche nella volante a coppia. L utilizzo di una rete pelagica a divergenti, quindi trainata da un unica imbarcazione, determina inoltre un notevole incremento del livello di sicurezza dell equipaggio. Molte delle operazioni di pesca condotte nella volante a coppia sono infatti difficoltose e pericolose per l incolumità del personale di bordo. Le fasi operative più delicate, soprattutto in condizioni meteo-marine avverse, sono sicuramente quelle di calo e recupero della rete poiché la coppia di pescherecci deve avvicinarsi fino a sfiorarsi (Figura 3). Figura 3: recupero della rete. Le imbarcazioni vengono quasi a contatto. Inoltre dopo essersi avvicinate una delle due imbarcazioni deve trasferire un braccio della rete all altro peschereccio e prima di calare in mare l attrezzatura uno dei pescatori deve sporgersi al di fuori della poppa per agganciare il peso (di oltre 300 kg f ) al cavo inferiore, tramite un operazione estremamente pericolosa (Figura 4). In una volante monobarca le operazioni di calo e salpamento della rete sono per certi versi analoghe a quelle effettuate durante la pesca a strascico ma con un evidente riduzione del fattore di rischio rispetto alla pesca pelagica effettuata con volante a coppia. Figura 4: aggancio del peso al cavo inferiore. 4

7 4. OBIETTIVI DELLA RICERCA Il progetto si inserisce nel quadro della misura 4.6 Azioni innovative e, in particolare, nell ambito degli interventi volti alla realizzazione di progetti sperimentali che prevedano lo sviluppo di pratiche ecocompatibili volte alla tutela dell ambiente, delle risorse alieutiche e alla salvaguardia della salute umana. Nel presente progetto l impresa di pesca il Consorzio di Pesca di Ancona ha espressamente inoltrato una richiesta all Istituto di Scienze Marine (ISMAR) del CNR di Ancona per la progettazione e sperimentazione di una rete pelagica a divergenti che consenta una gestione razionale e soprattutto responsabile delle risorse pelagiche. La progettazione della rete sarà finalizzata alla ricerca delle soluzioni idrodinamiche più congeniali volte alla riduzione dei consumi di carburante e delle emissioni di gas di scarico inquinanti. Gli obiettivi principali dei professionisti del settore della pesca commerciale a volante, di sviluppare una rete pelagica monobarca, possono riassumersi nei seguenti punti: - ricerca di soluzioni tecniche in grado di ottimizzare indirettamente la selettività delle reti pelagiche e di verificare se la volante monobarca, mai fino ad ora impiegata nella Regione Marche, possa costituire una valida alternativa commerciale alla pesca dei piccoli pelagici; - riduzione dei consumi energetici; - conseguire soluzioni innovative rispetto alla volante a coppia che spesso risulta troppo vincolante, in quanto dovendo assecondare le esigenze di due equipaggi risulta spesso fonte di diverbi e malcontenti; - miglioramento della qualità e delle condizioni di vita a bordo riducendo anche i rischi di incidenti. La salvaguardia della salute umana, con particolare riferimento alla sicurezza di tutte le fasi operative a bordo, verrà raggiunta attraverso la semplificazione delle diverse operazioni di pesca rispetto alle complicate e pericolose procedure della volante a coppia; - divulgazione e sperimentazione di nuove strumentazioni al fine di rinnovare un generale interesse nei confronti dello sviluppo tecnologico. 5

8 5. MATERIALI E METODI Descrizione dell attrezzatura da pesca Rete pelagica monobarca Durante i primi mesi dell anno 2006 è stata progettata e costruita la rete sperimentale pelagica monobarca utilizzata durante le campagne in mare nel mese di maggio e giugno È stato svolto un attento lavoro di progettazione della rete al fine di ottenere un attrezzo in grado di soddisfare sia gli obiettivi scientifici che quelli commerciali. Durante questa fase di elaborazione tecnica sono stati chiamati in causa tutti i partner del progetto, coinvolgendo in prima linea i diretti interessati: i pescatori. Il progetto iniziale dell attrezzo è stato più volte modificato, segno del costante impegno e del vivo interesse che questa ricerca ha prodotto nella marineria anconetana. Alla fine si è giunti alla caratterizzazione della rete volante monobarca per un imbarcazione avente dimensioni simili a quelle operanti nella marineria di Ancona. La rete (Figura 8) è strutturata sulla falsa riga della rete volante a coppia ma di ridotte dimensioni ed è costituita da quattro pannelli, superiore, inferiore e i due laterali, con apertura di maglia decrescente dai bracci al sacco di raccolta del pescato, avente un apertura di maglia nominale di 20 mm (Reg. EU 1626, 1994) e con pezze di rete in nylon con nodo. Per contenere la resistenza al traino dell attrezzatura sperimentale, si è deciso di intervenire sulle dimensioni delle maglie nella parte frontale della rete: sono state, infatti, utilizzate maglie con lunghezza di maglia di circa 1320 mm per il confezionamento dei bracci e della bocca della rete. I bracci della rete hanno una lunghezza di circa 21 m, mentre la rete ha una lunghezza totale di 93 m. Sia la lima dei sugheri che la lima dei piombi sono di cavo misto ed hanno lunghezza pari a 50 m e diametro di 20 mm. Le reti pelagiche sono solitamente indicate da un parametro che ne valuta le grandezza: esso viene calcolato considerando la circonferenza al livello della prima pezza della rete e poi rapportandola alla maglia da 100 mm. La rete sperimentale è di circa 1100 maglie. I calamenti sono di cavo misto in polipropilene a 6 legnoli con anima metallica detti Core, da 16 mm con carico di rottura da kn (Figura 5). Sono stati preparati quattro calamenti (due per lato) da 50 m e quattro da 30 m, in modo da avere una vasta scelta per utilizzare la rete a diverse profondità. È chiaro che maggiore è la profondità di pesca, maggiore deve essere la lunghezza dei calamenti per compensare la maggiore distanza tra i divergenti. In questo caso essendo una rete con armamento sperimentale è stato necessario fare diverse prove per trovare il giusto compromesso. Figura 5: aspetto esteriore del calamento. Particolare attenzione è stata poi rivolta a tutti gli accorgimenti tecnici dell armamento che possono influire sulla resistenza idrodinamica dell attrezzatura e quindi al consumo di carburante del natante. Un esempio di armamento è riportato in Figura 6, in cui si presenta il caso della rete sperimentale armata per profondità che richiedono calamenti di lunghezza 50 m. 6

9 A C B D Divergente E G F Rete A Braga tirasù del divergente 5 m B Calamento superiore 51 m C Braga tirasù del divergente 5 m D Calamento inferiore 50 m E Catena 1 m F Catene per imbando 3 5 m G Peso kg f Figura 6: armamento della rete volante monobarca. Il peso, solitamente un unico pezzo di acciaio dolce, svolge la funzione di favorire l apertura verticale della bocca della rete. La pesca al traino dei piccoli pelagici che avviene durante le ore diurne è svolta principalmente a sfiorare il fondo, dove il banco di pesce staziona. In questo caso il peso va a contatto con il fondale, per cui il valore del peso è funzione del tipo di fondale su cui si pesca: per fondi molli e fangosi bisogna utilizza un basso valore del peso onde evitare l affossamento dell attrezzatura con conseguente rottura, mentre su fondali duri possono essere utilizzati valori di peso maggiori. La configurazione dell attrezzatura da pesca nel caso di pesca è visualizzato in Figura 7, in cui si è ipotizzato una profondità di circa 50 m con 150 m di cavo di traino e 80 m di calamento. Figura 7: attrezzatura in pesca. 7

10 N. Maglie Maglia Nom. 6 6 Maglia Nom. N. Maglie 3N2B N2B *1T2B N2B N4B N4B N2B N2B N2B m N2B N2B N2B N2B N2B 3N2B N2B N2B AN AN AN 530 Figura 8: piano della rete pelagica monobarca. 8

11 I divergenti sono stati scelti, dopo un attento studio, dalla ditta MORI srl di Marina Parmense (AP) del Tipo Z (Figura 9). Detti divergenti hanno un elevata efficienza, definita dal rapporto tra il coefficiente di portanza ed il coefficiente di resistenza. Queste caratteristiche porteranno ad un sensibile risparmio energetico durante la fase di pesca. I divergenti hanno una dimensione di circa 2.20 x 1.30 m per un peso inferiore ai 500 kg f, completo dell armamento per la pesca. Nella prima campagna di maggio 2006, dove è stata testata la rete sperimentale, sono stati utilizzati dei divergenti ovali Morgerè (Figura 10) per le reti volanti monobarca, di dimensioni 2.2 x 1.3 m. Figura 9: divergenti Tipo Z. Figura 10: divergenti Morgerè. 9

12 Rete pelagica volante a coppia Da molti anni nella marineria di Ancona la pesca pelagica è praticata utilizzando una rete da pesca trainata da due pescherecci. Da questa tradizione, i pescatori hanno acquisito un enorme esperienza sia nella costruzioni degli attrezzi che nello svolgimento delle operazioni della pesca. La rete volante a coppia è stata negli anni cambiata ed evoluta sia per lo sviluppo dei filati utilizzati nella confezione della rete che per il naturale perfezionamento delle tecniche di pesca. In Figura 12 è riportato il piano di costruzione di una generica rete volante a coppia utilizzata nella marineria di Ancona. La rete è formata da quattro pannelli a due a due simmetrici. Essa ha una lunghezza complessiva di circa 100 m mentre la lima da sugheri e quella da piombi è di circa 66 m. La bocca ed i bracci sono confezionati con maglie da 660 mm con pezze di nylon con nodo così come l intera rete. La dimensione delle maglie va a diminuire dalla bocca al sacco di raccolta che ha un apertura di maglia di 20 mm. La rete è da 1380 maglie. L armamento della rete (Figura 11) è sensibilmente diverso da quello utilizzato con la rete volante monobarca: la caratteristica principalmente è che il peso è attaccato all inizio del calamento, cioè a circa 40 m dalla rete. I calamenti sono in cavo misto di diametro da 24 mm. La lima dei sugheri e dei piombi hanno una lunghezza di circa 66 m mentre la lima laterale è di circa 17 m. D D A C B A Calamento superiore 38 m B Calamento inferiore 43 m C Peso 350 kg f D Cavo di acciaio - Figura 11: esempio di armento della rete volante a coppia. Rete 10

13 m AN AN AN AN AN N2B 100 1N4B N2B 1N4B 1N4B 1N4B N2B AN *1T1B 4*1T2B 3*1T4B N2B N2B 2N2B N2B 2N2B 2N2B N2B 2N2B N. Maglie Maglia Nom N. Maglie Maglia Nom. Figura 12: piano delle rete volante a coppia.

14 La rete è armata dal pescatore seguendo la propria esperienza maturata negli anni e la propria intuizione ed è quindi non facile semplificare e generalizzare l armamento dell attrezzatura da pesca. Nella pesca dei piccoli pelagici con la volante a coppia non sono utilizzati i divergenti garantire l apertura orizzontale della rete ma essa è garantita dalla distanza mantenuta tra i pescherecci durante la fase di pesca. Normalmente la distanza è monitorata e mantenuta costante mediante il radar di bordo. Solo a basse profondità le due imbarcazioni vengono collegate mediante una cima, traversino, per controllarne la distanza. Nella rete volante ci sono due componenti, l enca e lo strozzatoio, che sono indispensabili duranti le fasi di recupero della rete. L enca è una pezza di rete cucita all interno del corpo solo nella parte superiore, nella zona anteriore al sacco di raccolta che impedisce al pesce catturato di uscire dal sacco, non appena la velocità di avanzamento diminuisce. Lo strozzatoio, Figura 13, è utilizzato per recuperare il sacco di raccolta a bordo quando la pesca è stata particolarmente abbondante ed è necessario dividere la cattura per facilitarne l imbarco. Figura 13: recupero del sacco, in evidenza lo strozzatoio (cima con anelli gialli) Prove in mare Campagna di messa a punto preliminare (Maggio 2006) Tutta l attrezzatura è stata testata preliminarmente nella campagna di pesca realizzata dal 8 al 12 Maggio 2006 la rete sperimentale monobarca. In questa campagna è stata utilizzata la nave da ricerca G. Dallaporta (Figura 14). La nave ha una lunghezza fuori tutto di m, una stazza lorda di 285 GT e un motore principale della potenza di 810 kw a 1650 rpm, ed è stata specificatamente progettata per condurre ricerche in biologia marina, oceanografia e tecnologia della pesca. Complessivamente sono state effettuate 8 cale, tutte realizzate in un area di fronte al tratto di costa compreso tra Ancona e Senigallia e a profondità comprese tra i 40 e i 60 m, eccetto la prima cala di prova effettuata a circa 26 m per far distendere tutta l attrezzatura da pesca. Per non introdurre ulteriori fonti di variabilità, si è ritenuto opportuno realizzare le cale durante le ore diurne evitando sia l alba che il tramonto. Infatti non si deve dimenticare come per talune specie, esista una marcata differenza di vulnerabilità tra giorno e notte, in relazione all habitat e all etologia della stessa (Froglia e Gramitto, 1985). 12

15 Figura 14: nave da ricerca G. Dallaporta. In questa fase sono stati utilizzati diversi sensori per monitorare in tempo reale le prestazioni dell attrezzatura da pesca (Figura 15). I principali parametri geometrici delle reti sono stati rilevati a bordo per mezzo del sistema SCANBAS SGM-13, che ha permesso le seguenti misure: i) distanza tra i divergenti; ii) apertura orizzontale della rete alla punta dei bracci; iii) apertura verticale della rete al centro della lima dei sugheri (carione) e della distanza tra la lima dei piombi e il fondo; iiii) angolo di rollio e di beccheggio dei divergenti. Scanmar per la misura dell apertura verticale e della clearence Scanmar per la misura dell apertura orizzontale Scanmar per la misura del posizionamento dei divergenti Scanmar per la misura della distanza dei divergenti Figura 15: posizionamento dei trasduttori SCANMAR. Per la misura dei primi due parametri sono state impiegate due coppie di trasduttori. Ogni coppia è costituita da un master che invia un segnale acustico verso il secondo sensore slave che riceve il segnale acustico e lo rimanda al master. La distanza tra i due sensori è proporzionale al tempo intercorso tra l invio del segnale da parte del master e la risposta dello slave. La prima coppia di trasduttori è stata montata sul divergente, mentre la seconda è stata montata sulla lima dei sugheri della rete in prossimità della punta superiore dei bracci della rete. Per evitare interferenze, ogni coppia di trasduttori utilizza frequenze diverse. L apertura verticale è stata invece rilevata per mezzo di un sensore, posizionato al centro della lima dei sugheri, che funziona come un vero e proprio scandaglio misurando la distanza dal fondo (Figura 16). 13

16 a) b) Figura 16: sensori SCANMAR. a) Sensore per la misurazione dell apertura verticale della rete al centro della lima dei sugheri. b) Sensore (Master) per la misura dell apertura orizzontale della rete alla punta dei bracci. Questo sensore e i master delle due coppie inviano acusticamente le misure rilevate verso la nave e i dati vengono ricevuti da un trasduttore installato sullo scafo che li trasmette in tempo reale ad un computer di bordo (Figura 16). Il posizionamento dei divergenti rispetto una posizione di riferimento è valutato misurando l angolo di rollìo e di beccheggio mediante un in clinometro che poi trasmette il valore alla strumentazione di bordo (Figura 17). Al fine di valutare le azioni idrodinamiche dell attrezzatura da pesca, è stata eseguita la misurazione della forza di traino a bordo dell imbarcazione e della resistenza della rete. In particolare sono state misurate le forze agenti sul calamento superiore e su quello inferiore mettendo la cella di carico sulla punta del braccio della rete. Figura 17: sensore SCANMAR per l inclinazione dei divergenti Per misurare le forze di traino, cui è soggetta tutta l attrezzatura, sono state utilizzate due celle di carico elettroniche Tekkal fissate ai cavi di traino per mezzo di due bozze serracavi. La resistenza idrodinamica esercitata dalla rete è stata invece misurata tramite celle di carico subacquee Micrel (Figura 18) collegate al calemento superiore ed inferiore. I dati rilevati durante la fase di pesca vengono poi scaricati direttamente nel computer di bordo. 14

17 a) b) Figura 18: cella di carico di bordo (a). Cella di carico subacquea Micrel (b). Attraverso la strumentazione di bordo, è stato possibile misurare in tempo reale alcuni parametri addizionali. In particolare, un Doppler Log è stato utilizzato per determinare la velocità del natante rispetto al fondo ed un Torsiometro (Figura 19) per la rilevazione e il calcolo dei seguenti parametri del motore principale: momento torcente, potenza sviluppata, numero dei giri e consumo di carburante. Infine, è stato utilizzato un ecoscandaglio per determinare la profondità del fondale ed un GPS per misurare la posizione della nave in fase di pesca. Tutti gli strumenti utilizzati sono stati connessi via RS232/485 serial ports ad un computer, il quale, attraverso un programma appositamente sviluppato, provvedeva automaticamente in tempo reale ad acquisire a cadenze di 10 secondi tutte le misure rilevate registrandole sull hard disk (Figura 20). a) b) Figura 19: monitor del torsiometro (a). Flussometri per la misurazione del consumo di carburante (b). 15

18 SCANBAS (SGM-15) (Trawl geometry) TORSIOMETER (Vessel parameters) LAPTOP MICREL (Net drag) DATA ACQUISITION SYSTEM (DAS) (Warp loads and Vessel speed) Figura 20: diagramma rappresentante il sistema utilizzato per l acquisizione dei dati a bordo. Campagna sperimentale su peschereccio commerciale (Giugno 2006) Dal 19 al 30 giugno 2006 sono state eseguite le prove in mare con il peschereccio commerciale El Na appartenente alla società armatrice Pieroni Tonino e C. snc, operante nella marineria di Ancona. Il peschereccio scelto per testare la rete sperimentale monobarca, è un natante che durante l arco dell anno pratica la pesca dei piccoli pelagici con la volante a coppia. Sono state realizzate 26 cale nella zona di mare di fronte la regione Marche. Le prove in mare sono state pianificate per comparare le catture di pesce azzurro con i due sistemi di pesca: rete pelagica monobarca e rete pelagica a coppia. Infatti le uscite sono state fatte in contemporanea con i pescherecci commerciali di Ancona che utilizzano il sistema di pesca con reti volanti a coppia. Di giorno in giorno in accordo con gli altri comandanti si decideva la zona di pesca e dopo averla raggiunta si eseguivano circa le stesse cale. I sensori della Scanmar sono stati utilizzati per il monitoraggio delle prestazioni della rete ed in particolare (Figura 21): distanza tra i divergenti, apertura orizzontale della rete alla punta dei bracci e distanza tra la lima dei piombi ed il fondo. Scanmar per la misura dell apertura verticale e della clearence Scanmar per la misura dell apertura orizzontale Scanmar per la misura della distanza dei divergenti Figura 21: sensori Scanmar installati sulla rete nella campagna di giugno

19 I sensori installati sulla rete sono gli stessi utilizzati nella campagna di maggio 2006 a bordo della nave da ricerche G. Dallaporta mentre è stato utilizzato l idrofono (Figura 22) per l acquisizione dei dati che in questo caso è calato sul cavo di traino e collegato elettricamente alla unità di bordo. Figura 22: idrofono montato sul cavo di traino. Sono state utilizzate sia le celle Tekkal (Figura 23) per misurare la forza sui cavi di traino a bordo del peschereccio che le celle subacquee Micrel, installate sulla punta superiore ed inferiore del braccio sinistro della rete, per valutare la resistenza netta della rete volante monobarca (). Tutti gli strumenti di misura utilizzati sono stati connessi via RS232/485 serial ports ad un computer, il quale, attraverso un programma appositamente sviluppato, provvedeva automaticamente in tempo reale ad acquisire a cadenze di 10 secondi tutte le misure rilevate registrandole sull hard disk (Figura 24). Bozza serracavo Cella Tekkal Figura 23: cella di carico Mod. Tekkal. Micrel Celle subacquee Tekkal Celle a bordo Laptop Scanmar Figura 24: sistema di acquisizione a bordo del peschereccio EL NA. 17

20 Analisi dei principali parametri delle reti acquisiti durante le fasi di pesca I dati raccolti dal computer di bordo durante le due campagne di mare sono stati elaborati successivamente. In ogni cala, i dati rilevati prima che l attrezzatura si stabilizzasse o durante le variazioni di velocità sono stati scartati e la media di ogni parametro è stata calcolata sui restanti valori. Sono stati presi in considerazione i parametri che influenzano l assetto e la geometria dell attrezzatura da pesca, nonché i parametri meccanici che ne governano l operatività. L obiettivo principale è stato la costruzione di modelli matematici predittivi in grado di valutare le prestazioni della volante monobarca in differenti condizioni di lavoro. Per il calcolo di tali modelli si è proceduto in modo analogo a quanto specificato in Fiorentini et al. (2004), ossia partendo dalla seguente retta di regressione multipla: y = β + α z + α z + β x β in cui y rappresenta il parametro analizzato, x 1 x p sono le variabili indipendenti o covariate, z 1 e z 2 rappresentano le variabili nominali tipo di rete ed hanno valore 0 o 1, α 1, α 2, β 0 β p sono le costanti calcolate per mezzo dell applicazione delle procedure GLM. 1 1 p x p Confronto energetico tra le due tipologie di reti. Per confrontare i consumi di combustibile nel traino di una rete volante monobarca e a coppia, sono stati utilizzati i dati di tiro dei pescherecci operanti con la volante a coppia e, per quanto riguarda la volante monobarca, i valori del carico totale, kgbt, acquisiti durante la seconda campagna di pesca, (giugno 2006). I dati sperimentali sono stati elaborati applicando la regressione lineare tra il carico totale e la velocità di traino. Con questi dati è stato possibile fare le seguenti elaborazioni. Un peschereccio che traina la rete, incontra una forza resistente dovuta alla resistenza della sua carena e alla resistenza dell attrezzatura da pesca. In altri termini, la resistenza totale al moto del peschereccio in fase di traino, R T [kg f ], è data dalla somma della resistenza della carena, R C [kg f ], e della la resistenza dell attrezzatura da pesca, R P [kg f ], come espresso dalla seguente formula: R = R + R T Alla basse velocità, la resistenza al moto della carena, R C, può essere trascurata rispetto alla resistenza dell attrezzatura da pesca, R P, e comunque sia non altera il confronto tra due diverse attrezzature da pesca. Con le seguenti formule vengono definite, la potenza effettiva, P E [kw] e la potenza motrice, P S [kw], rispettivamente la potenza necessaria all imbarcazione per vincere la resistenza totale al moto, R T, che avanza alla velocità V [kn] e la potenza resa disponibile dal motore per il moto dell imbarcazione, η p [-] è il rendimento totale di propulsione: R T V PE = PS = ηp PE 102 Ipotizzando un consumo specifico di combustibile, C S = 220 g/kwh, per un motore diesel simile a quelli installati sui pescherecci commerciali medio della marineria anconetana, si determina il consumo di combustibile, C [kg/h], del motore principale di propulsione dalla seguente formula: C C = P S C S Supponendo un rendimento totale di propulsione pari a η p = 0.4, nelle migliori delle ipotesi, in fase di traino dell attrezzatura da pesca, si è confrontato il consumo di carburante di un ipotetico peschereccio trainante sia la volante a coppia sia la volante monobarca. Per il calcolo del risparmio monetario è stato considerato il costo del gasolio pari a 0.48 Euro/litro e quindi approssimativamente di 0.58 Euro/kg. P 18

21 6. RISULTATI Campagna di messa (Maggio 2006): risultati preliminari Durante la prima campagna effettuata per testare la rete volante monobarca sono state effettuate un totale di 9 cale, riepilogate in Tabella 1 mentre in Figura 25 è localizzata la zona di pesca (I campagna). Le zone scelte per le campagne di pesca sono quelle che normalmente vengono battute dai pescherecci commerciali marchigiani. Tutti i parametri acquisiti durante le fasi di pesca sono riportati nella Tabella 2. Figura 25: area di campionamento. Complessivamente le prove hanno avuto esito positivo, in quanto tutte le misure previste sono state effettuate: solo la cala CE004.S06 e la cala CE009.S06 sono state annullate (Tabella 1). Il torsiometro installato sull asse del motore principale della nave da ricerche G. Dallaporta ha presentato da subito problemi di rilevazione del numero di giri dell albero portaelica, per cui non è stato possibile monitorare la potenza motrice. In Tabella 1 vengono riportati i valori medi e le deviazioni standard di ogni parametro acquisito durante le cale. Tutti i test sono stati eseguiti a velocità intorno ai 4 kn. Di tutti i parametri, sono stati analizzati il carico totale rilevato a bordo kgbt, la resistenza totale della rete kgrt, il consumo di combustibile Cons, la distanza dei divergenti Div, l apertura orizzontale Ao e l apertura verticale della rete Av al fine di ottenere modelli matematici che ne descrivessero l andamento. La resistenza totale della rete è stata calcolata sommando il carico misurato sul calamento superiore (kgrss) e su quello inferiore (kgris), moltiplicandolo per due. 19

22 Sono state scelte una serie di covariate con cui si è testata la dipendenza dai parametri scelti. I modelli lineari generali di partenza possono, quindi, essere riassunti come segue: = β + α V + α Cv + D [kg f ] kgbt 1 SQR 2 α3 kgrt β + α1v SQR + α 2Cv + α3 β + α1v + α 2Cv + α D Div β + α1v + α 2Cv + α3d Ao β + α1v SQR + α 2Cv + α3d Av β + α1invv + α 2Cv + α3d = D [kg f ] Cons = 3 [kg/h] = [m] = [m] = [m] dove β rappresenta il termine noto, V [kn] la velocità di traino, V SQR [kn 2 ] la velocità al quadrato, invv [1/kn] l inverso della velocità di trino, Cv [m] la lunghezza del cavo di traino e la variabile D rappresenta la direzione della corrente ed assume il valore -1, 0 o 1 rispettivamente nel caso di corrente contraria, assenza di corrente e a favore. Nella Tabella 3 sono riportati i valori dei coefficienti di correlazione lineare calcolati con il metodo Generalized Linear Model (GLM), mentre in sono mostrati i grafici che mettono in relazione tali parametri. In particolare, per ogni variabile investigata, vengono riportati i dati sperimentali acquisiti durante la campagna in mare e divisi in cale dove venivano utilizzati 100 m ( ) e 150 m ( ) di cavo di traino. Anche le rette che rappresentano i modelli sono stati ricavate utilizzando due valori di cavo di traino utilizzato, 100 m ( ) e 150 m ( ). Nel modello ottenuto del carico totale di traino (kgbt) e della resistenza totale della rete (kgrt) tutte le covariate risultano essere significative (Sig. p<0.05), così come i modelli stessi. La variabile D, rappresentativa della corrente marina, ha un influenza di quasi 400 kg f e più di 300 kg f per il kgbt e kgrt rispettivamente, nel campo di velocità investigato. Per quanto riguarda il consumo di carburante (Cons) tutte le covariate risultano essere significative mentre il termine noto è stato scartato dall elaborazione statistica. Il modello ottenuto è altamente significativo (Sig. p<0.001) con un ottimo adattamento ai valori sperimentali (R 2 = 0.998). L effetto della corrente è valutato in quasi 3 kg/h. Osservando la Tabella 3 si può notare come la distanza dei divergenti (Div) risulta essere influenzata statisticamente dalla velocità di traino (V, Sig. p<0.001) e dalla lunghezza del cavo di traino (Cv, Sig. p<0.001), mentre le altre covariate di partenza sono state escluse perché non significative. Nell elaborazione dei dati riguardanti l apertura verticale della rete (Av) è stata rilevata una dipendenza dall inverso della velocità (invv, Sig. p<0.05) nonché dalle altre covariate anche se il modello ottenuto risulta avere un basso valore dell errore quadratico medio (R 2 = 0.714). La velocità (V) e la lunghezza dei cavi di traino (Cv) sono significativi nel modello dell apertura orizzontale della rete (Ao), Sig. p<0.05; Tabella 3, mentre la variabile corrente, D, come nel caso della distanza dei divergenti non è significativa e quindi scartata dal modello. Dei parametri geometrici della rete, Div, Av e Ao solo l apertura verticale è dipendente dalla corrente mentre è sempre significativa nel caso del carico totale misurato a bordo, kgbt, della resistenza totale della rete, kgrt, e del consumo di carburante, Cons. 20

23 Tabella 1: log book delle cale effettuate durante la campagna preliminare (Maggio 2006). Inizio cala Fine cala Orario Cala Data File dati Cavo Prof Calamento Latitudine Longitudine Latitudine Longitudine Inizio Fine Durata [m] [m] [m] [ ] [ ] [ ] [ ] [hh.mm] [hh.mm] [hh.mm] CE005.S ' ' ' ' maggio CE006.S ' ' CE007.S ' ' ' ' maggio CE008.S ' ' ' ' CE009.S ' ' CE010.S ' ' ' ' maggio CE011.S ' ' ' ' CE012.S ' ' ' ' CALA ANNULLATA 21

24 Tabella 2: parametri rilevati nelle cale della campagna in mare. File dati CE005.S06 CE006.S06 CE007.S06 CE008.S06 CE010.S06 CE011.S06 CE012.S06 Vel Vel GPS kgbt kgrss kgris Cons Div Ao Av PtcDvDx PtcDvSx RllDvDx RllDvSx [kn] [kn] [kg f ] [kg f ] [kg f ] [kg/h] [m] [m] [m] [ ] [ ] [ ] [ ] 4.05 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 0.30 LEGENDA: Vel Velocità di traino (Dolog) VelGPS Velocità di traino (GPS) kgbt Carico di traino totale misurato a bordo kgrss Carico del calamento superiore sinistro kgris Carico del calamento inferiore sinistro Cons Consumo di combustibile del motore principale Div Distanza tra i divergenti Ao Apertura orizzontale della rete alla punta dei bracci Av Apertura verticale della rete al carione PtcDvDx Angolo di beccheggio del divergente destro PtcDvSx Angolo di beccheggio del divergente sinistro RllDvDx Angolo di rollio del divergente destro RllDvDx Angolo di rollio del divergente sinistro 22

25 Forza di traino totale [kgf] Forza di traino rete [kgf] Velocità di traino [kn] Velocità di traino [kn] Distanza divergenti [m] Apertura Orizzontale rete [m] Velocità di traino [kn] Velocità di traino [kn] Apertura verticale rete [m] Consumo carburante [kg/h] Velocità di traino [kn] Velocità di traino [kn] Figura 26: dati sperimentali (, ) della rete volante monobarca e le rette ottenute dai modelli con 100 m ( ) e 150 m (-----) di cavo di traino. 23

26 Tabella 3: Metodo Generalized Linear Model (GLM): calcolo dei valori dei coefficienti di correlazione lineare. kgbt [kg f ] kgbt = β + α1v SQR + α 2Cv + α3d kgrt [kg f ] kgrt = β + α1v SQR + α 2Cv + α3d Cons [kg/h] Cons = β + α1v + α 2Cv + α3d Estimate Sig. p Estimate Sig. p Estimate Sig. p β α α α DF 3,15 3,15 3,15 R Sig Div [m] Div = β + α1v + α 2Cv + α3d Av [m] Av = β + α1invv + α 2Cv + α3d Ao [m] Ao = β + α1v SQR + α 2Cv + α3d Estimate Sig. p Estimate Sig. p Estimate Sig. p β α α α DF 2,15 3,15 2,15 R Sig

27 Campagna sperimentale su peschereccio commerciale (Giugno 2006) Dal 19 al 30 giugno 2006 sono state eseguite le prove in mare con il peschereccio commerciale El Na della marineria di Ancona. I dati generali delle cale effettuate sono riportate nella Tabella 4 e visualizzati nella Figura 25. La zona esplorata coinvolge quasi tutto il mare di fronte la costa marchigiana. Durante questo periodo si è cercato di seguire la rotta degli altri pescherecci della marineria di Ancona, cercando di testare la rete sperimentale nelle zone battute dalle imbarcazioni commerciali. Il periodo scelto purtroppo non è stato dei migliori dal punto di vista dell abbondanza di pesce azzurro: infatti, le catture sono risultate modeste. Nella Tabella 5 sono visualizzati tutti i parametri acquisiti a bordo durante l intera campagna di pesca. Il sensore che misurava l apertura orizzontale della rete (Ao) è risultato dalla prima cala non funzionante, per cui la misura dell Ao è stata effettuata spostando il sensore SCANMAR utilizzato sui divergenti sulla punta dei bracci: ne consegue che la variabile Div non è stata investigata. In questa seconda campagna effettuata sul peschereccio commerciale El Na, a posteriori sono stati analizzati il carico totale rilevato a bordo kgbt, la resistenza totale della rete kgrt, l apertura orizzontale Ao e l apertura verticale della rete Av al fine di ottenere modelli matematici che ne descrivessero l andamento. La resistenza totale della rete è stata calcolata sommando il carico misurato sul calamento superiore (kgrss) e su quello inferiore (kgris), moltiplicando la somma per due. Sono state scelte una serie di covariate con cui si voleva provare la dipendenza. I modelli lineari generali di partenza possono, quindi, essere riassunti come segue: kgbt = β + α1v SQR + α 2Cv + α3d [kg f ] kgrt 1 SQR 2 α3 = β + α V + α Cv + D [kg f ] Ao = β + α1v SQR + α 2Cv + α3d [m] Av = β + α1invv + α 2Cv + α3d [m] dove β rappresenta il termine noto, V[kn] la velocità di traino, V SQR [kn 2 ] la velocità al quadrato, invv[1/kn] l inverso della velocità di trino, Cv[m] la lunghezza del cavo di traino e la variabile D rappresenta la direzione della corrente ed assume il valore -1, 0 o 1 rispettivamente nel caso di corrente contraria, assenza di corrente e a favore. In Tabella 6 sono riportati i risultati della GLM, mentre in Figura 27 sono visualizzati i dati sperimentali nonché le rette ottenute dai modelli matematici considerando due lunghezze del cavo di traino, 50 m ( ) e 300 m (-----). I modelli del carico totale misurato a bordo (kgbt) e della resistenza totale della rete (kgrt) risultano essere altamente significativi (Sig. p < 0.001, Tabella 6) con una buona aderenza ai dati sperimentali, R 2 = e R 2 = per kgbt e kgrt rispettivamente. La dipendenza della corrente, D, può essere valutata intorno ai 200 kg f per kgbt e circa 150 kg f per kgbt. L apertura verticale della rete (Av) è risultata essere costante, il termine noto è significativo (Sig. p<0.05) mentre sia le altre covariate che il modello stesso (Sig. p>0.05) risultano non essere statisticamente significativi anche se in Figura 27 è comunque visualizzato il modello ottenuto con la GLM. La covariata rappresentante la corrente marina, D, non è significativa per l apertura orizzontale della rete (Ao) ed è quindi stata scartata dal modello. In particolare dalla Tabella 6 si può notare come sia statisticamente significativo il modello della Ao (Sig. p < 0.001). 25

28 Tabella 4: log book delle cale effettuate nella campagna in mare di Giugno Inizio cala Fine cala Orario Cala Data File dati Cavo Calamento Prof Latitudine Longitudine Latitudine Longitudine Inizio Fine Durata [m] [m] [m] [ ] [ ] [ ] [ ] [hh.mm] [hh.mm] [hh.mm] 19 giugno 2006 CE042.S ' ' giugno 2006 CE043.S ' ' ' ' CE044.S ' ' ' ' CE045.S ' ' CE046.S ' ' ' ' CE047.S ' ' ' ' giugno 2006 CE048.S ' ' ' ' CE049.S ' ' ' ' CE050.S ' ' ' ' CE051.S ' ' ' ' giugno 2006 CE052.S ' ' ' ' CE053.S ' ' ' ' CE054.S ' ' ' ' giugno 2006 CE055.S ' ' ' ' CE056.S ' ' ' ' CE057.S ' ' ' ' giugno 2006 CE058.S ' ' ' ' CE059.S ' ' ' ' CE060.S ' ' ' ' CE061.S ' ' ' ' giugno 2006 CE062.S ' ' ' ' CE063.S ' ' ' ' CE064.S ' ' ' '

29 Tabella 5: parametri acquisiti durante la campagna di giugno File dati Vel GPS kgbt kgrss kgris Div Ao Av [kn] [kg f ] [kg f ] [kg f ] [m] [m] [m] CE042.S ± ± ± ± ± ± ± ± ± 0.58 CE043.S ± ± ± ± ± 0.16 CE044.S ± ± ± ± ± 0.07 CE045.S ± ± ± 0.14 CE046.S ± ± ± ± CE047.S ± ± ± ± 0.08 CE048.S ± ± ± ± ± 0.73 CE049.S ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 0.24 CE050.S ± ± ± ± ± 0.22 CE051.S ± ± ± ± ± 0.59 CE052.S ± ± ± ± ± 0.38 CE053.S ± ± ± ± 0.18 CE054.S ± ± ± 0.02 CE055.S ± ± ± ± 0.30 CE056.S ± ± ± ± ± 0.32 CE057.S06 CE058.S ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 0.14 CE059.S ± ± ± ± ± 0.44 CE060.S ± ± ± ± ± ± ± ± ± CE061.S ± ± ± ± ± 0.22 CE062.S ± ± ± ± ± 0.09 CE063.S ± ± ± ± ± 0.43 CE064.S ± ± ± ± ± 0.06 LEGENDA: VelGPS Velocità di traino (GPS) kgbt Carico di traino totale misurato a bordo kgrss Carico del calamento superiore sinistro kgris Carico del calamento inferiore sinistro Div Distanza tra i divergenti Ao Apertura orizzontale della rete alla punta dei bracci Av Apertura verticale della rete al carione 27