IL PROGETTO DREPANCOAST

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1 IL PROGETTO DREPANCOAST La Provincia Regionale di Trapani, nell ambito di un progetto POR, ha affidato al Gruppo Gifaco dell Istituto per l Ambiente Marino Costiero del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IAMC-CNR) l esecuzione di un progetto di ricerca, denominato Drepancoast, al fine di realizzare un modello di gestione integrata dell area costiera della provincia di Trapani, basato sull utilizzo dei sistemi informativi geografici e delle reti neurali bayesiane, capace di valutare lo stato attuale e futuro di sostenibilità dell area e fornire un supporto alle decisioni in un settore così delicato come quello della gestione del sistema costiero, con l obiettivo di individuare congrui strumenti gestionali atti ad assicurare una gestione sostenibile delle risorse della pesca costiera, mediante la previsione sulla loro rinnovabilità, e di fornire indicazioni concrete sulle possibilità di applicazione di uno strumento gestionale di questo tipo su scala regionale. L area oggetto di studio è stata scelta come laboratorio sperimentale per le sue caratteristiche particolari. Si tratta, infatti, di un tratto di costa pari a 389,35 km. (di cui 224,672 sulla terraferma e 164,678 sulle isole minori), caratterizzato da una ricca varietà di tipologie sia terrestri che marine: dalla duna sabbiosa alla riviera ricca di anfratti, alla prateria di posidonia, con un alternarsi di spiagge e scogli. A questo scenario del litorale fanno da cornice siti di notevole interesse storico naturalistico come il golfo di Castellammare, San Vito Lo Capo, Le Saline di Trapani, lo Stagnone di Marsala e le sue isole, la zona umida di Capo Feto, la zona dunale di Triscina-Tre Fontane, le Egadi, Pantelleria. Caratteristica dell area è inoltre una forte antropizzazione caratterizzata da un abusivismo selvaggio. La pesca costiera rimane ancora oggi una attività economica importante di questa fascia costiera, con numerosi porticcioli e ricoveri e tipologie di pesca. Per gli obiettivi dello studio la costa è stata suddivisa in 13 unità fisiografiche paesaggistiche costiere (UFPC). Per unità fisiografica-paesaggistica costiera si intende, in ICZM, il tratto di territorio (sia marino che costiero) sufficientemente omogeneo nelle sue caratteristiche geologiche, morfologiche, climatiche, in cui i materiali che formano o contribuiscono a formare la costa presentano movimenti confinati al suo interno o hanno scambi con l esterno in misura non influenzata da quanto accade alla restante parte del litorale. Per la realizzazione del progetto, si è proceduto, preliminarmente, alla raccolta di tutti i dati ritenuti utili per la modellizzazione, e alla successiva implementazione di una banca dati con dataset relazionali denominata Drepancoast_DATA. 1

2 Successivamente i dati rilevati, le ortofoto, le cartografie e le immagini satellitari dell area sono stati incorporati in un sistema informativo territoriale (GIS). Infine si è realizzato un modello esperto di classificazione e forecasting mediante le reti bayesiane al fine di ottenere un modello gestionale della fascia costiera, in coerenza con le indicazioni della Unione Europea. Una delle aree di maggior sviluppo in Intelligenza Artificiale è, infatti, lo studio e la progettazione di Sistemi Esperti, detti anche Expert Systems o Knowledge-Based Systems. Il modello esperto è in grado di fornire delle previsioni sulle evoluzione del sistema costiero in funzione delle modifiche introdotte nei dati di ingresso. L interfaccia di studio e di visualizzazione è costituita dal sistema informativo geografico. A questo proposito e al fine di definire un approccio metodologico standardizzato, lo studio è stato articolato come segue: - raccolta di tutte le informazioni e dati disponibili in letteratura e presso gli enti preposti relativamente agli aspetti climatici, chimico-fisici, biologici, alieutici, socio-economici, demografici, dell area oggetto di studio, con particolare attenzione alle pubblicazioni corredate di cartografie tematiche; - realizzazione del database relazionale; - realizzazione di uno specifico sistema informativo geografico (GIS), attraverso l implementazione delle carte topografiche, delle ortofoto e delle immagini satellitari e del database relazionale, e l elaborazione di specifici layers illustrativi delle tematiche relative alla ICZM; - realizzazione del modello intelligente di ICZM, attraverso l analisi e il trattamento dei dati contenuti nel database con metodologie di intelligenza artificiale (reti neuronali, fuzzy logic); - applicazione del modello intelligente al GIS per la previsione di alcune variabili in uscita (indici di sostenibilità, evoluzione delle temperature, aree di pesca artigianale, inquinamento, aree di criticità) in funzione dei parametri di ingresso; - redazione di un rapporto finale del progetto; - realizzazione di un DVD multimediale illustrativo del GIS; - realizzazione di un CD-ROM contenente la bancadati Drepancoast Data. Quindi, in estrema sintesi, il progetto di ricerca DrepanCoast costituisce un tentativo di applicazione e di valutazione dell impiego dei sistemi informativi geografici (GIS) nella realizzazione di un sistema esperto di gestione integrata delle zone costiere mediante l analisi e il trattamento dei dati con modelli computazionali intelligenti basati sulle reti neuronali artificiali. I risultati ottenuti nel corso del progetto hanno permesso di confermare l ipotizzata validità dell impiego del GIS per la gestione delle cartografie realizzate: infatti il sistema realizzato ha dimostrato di essere in grado di acquisire, archiviare e gestire grandi quantità di informazioni, permettendo comparazioni ed analisi spaziali e di elaborare un modello previsionale capace di fornire indicazioni specifiche sull evoluzione della fascia costiera in funzione delle variazioni dei parametri di ingresso. L esperienza acquisita nel corso della realizzazione del presente progetto di ricerca conferma la notevole importanza dell impiego del GIS e delle reti neurali per la modellizzazione della gestione integrata delle zone costiere in termini previsionali, e permette di suggerire l estensione di questo tipo di approccio alla restante parte delle zone costiere siciliane. Il modello realizzato si rivelerà particolarmente utile per la redazione di un piano di gestione integrata della fascia costiera finalizzato alla salvaguardia e allo sviluppo sostenibile del patrimonio della pesca costiera. 2

3 Le coste della provincia di Trapani rappresentano una grande ricchezza paesaggistica, ambientale ed economica. Esse si estendono per una lunghezza complessiva di 224,672 Km, cui sono da aggiungere la lunghezza delle coste delle isole dell arcipelago dello Stagnone, pari a Km 23,205, quelle delle isole Egadi, pari a 84,563 Km, e il perimetro delle coste dell isola di Pantelleria, esteso complessivamente Km. 56,91. La costa interessata dal Progetto Drepancoast comprende amministrativamente 15 comuni della Sicilia occidentale, tutti facenti parte della Provincia Regionale di Trapani, e precisamente: 1. Alcamo 2. Castellammare del Golfo 3. San Vito lo Capo 4. Custonaci 5. Valderice 6. Erice 7. Trapani 8. Paceco 9. Marsala 10. Petrosino 11. Mazara del Vallo 12. Campobello di Mazara 13. Castelvetrano 14. Favignana 15. Pantelleria La superficie complessiva di questi Comuni ammonta a Km , con una popolazione residente totale pari a abitanti, mentre l intera provincia di Trapani ha un estensione complessiva (dati 2005) di 2.459,84 Km 2 e una popolazione di abitanti. Percentualmente, quindi, i comuni interessati al progetto Drepancoast corrispondono al 62,5% dei comuni della provincia, all 86,4% della popolazione e al 72,0% della superficie della intera provincia. La densità media di popolazione è di 211,9 abitanti/km 2, rispetto ad una densità provinciale di 176,61 abitanti/km 2, confermando il dato caratteristico di un addensamento della popolazione lungo la fascia 3

4 costiera.un patrimonio così importante per l ambiente e l economia della provincia di Trapani non può essere gestito senza una visione organica, a lunga scadenza, facendo ricorso ad una metodologia fortemente stimolata dalla normativa CEE: la gestione integrata delle zone costiere. La zona costiera della Provincia Regionale di Trapani è di importanza strategica per l intero territorio regionale. Crocevia storico di scambi commerciali nel Mediterraneo, comprensorio turistico in crescita, sede di habitat naturali delicati, evidenzia problemi propri di una zona sensibile, attivamente impegnata nella ricerca di un punto di equilibrio sostenibile con fattori insediativi e produttivi, locali e continentali, marittimi e terrestri, di forte pressione. Purtroppo l urbanizzazione diffusa (città lineari) e lo sviluppo agricolo e industriale hanno fortemente ridotto la diversità biologica e l identità culturale dei paesaggi. Le attività umane nelle zone costiere (industria, turismo, agricoltura, pesca) tendono a svilupparsi insieme sulla stretta fascia litorale entrando in conflitto tra loro e con le esigenze di tutela degli ambienti naturali e del paesaggio. Le forti variazioni stagionali dell attività turistica e delle pressioni ambientali ad essa associate costituiscono una complicazione supplementare per uno sviluppo sostenibile delle zone costiere. Questi fattori derivano da cause di ordine generale e riguardano precise scelte di sviluppo socio-economico su cui sarebbe opportuno riflettere per trovare rimedi che ne attenuino gli effetti più rovinosi. Le attività economiche primarie (pesca artigianale ed agricoltura) vengono fortemente limitate da una concezione dello sviluppo fortemente distorta. In particolare la pesca artigianale, una volta fiorente nelle città costiere, ora è ridotta alla sopravvivenza. La stessa qualità delle acque costiere è a rischio: le acque industriali e urbane non depurate o non sufficientemente trattate costituiscono un problema strategico. La consapevolezza della criticità della situazione e la necessità di una migliore gestione impone l esigenza di un piano generale di gestione integrata della fascia costiera, orientato al recupero delle attività economiche primarie, in particolare la pesca artigianale, la ricostituzione delle spiagge perdute e di mantenimento di ampi settori litoranei, al fine di un utilizzo sostenibile delle risorse ambientali. La rilettura e l analisi critica delle esperienze maturate, specie di quelle più recenti, dimostra che è possibile affrontare il problema con una nuova impostazione e con un approccio ancora più avanzato rispetto alle passate esperienze. Obiettivo scientifico del progetto denominato DrepanCoast è stato quello di realizzare un modello che leghi funzionalmente i dati caratterizzanti l area costiera oggetto di studio con alcuni parametri di uscita, in maniera tale da permettere la previsione degli andamenti futuri, al fine di assicurare la sostenibilità e la rinnovabilità delle risorse ambientali ed alieutiche. Il modello viene rappresentato attraverso un GIS e una banca dati. Il rapporto funzionale, cioè il legame tra ingresso ed uscita, data la complessità e la mole dei dati di ingresso, non può essere ottenuto da una semplice funzione matematica, ma può essere ricavato mediante il ricorso a metodologie di intelligenza artificiale, attraverso l utilizzo delle reti neurali artificiali e della fuzzy logic. Nella creazione del modello è necessaria una matrice di trasferimento, che collega, attraverso un indice di sostenibilità costiera, alla stessa stregua del cosiddetto genuine saving, un indice di sostenibilità ambientale elaborato dalla Banca Mondiale, l influenza di ciascun parametro ai valori di uscita. Nella realizzazione del modello particolare importanza assumono la scelta dei dati di ingresso, la loro estensione temporale e la scelta dei valori di output, che, nel nostro caso, sono le unità fisiografichepaesaggistiche costiere. 4

5 Proprio perché è l unità fisiografica-paesaggistica della fascia costiera, nella quasi generalità dei casi, ad essere sottoposta ad una notevole e diversificata pressione antropica, soprattutto a carattere stagionale e ad una molteplicità di usi, spesso tra loro conflittuali, che finiscono per arrecare gravi danni alle risorse costiere e a compromettere gli stessi margini di sviluppo dell economia complessiva. Un dato critico del progetto è rappresentato dalla serie temporale dei dati di ingresso. In assenza di serie storiche preesistenti, il periodo di esecuzione del progetto e il relativo monitoraggio di un solo anno ha permesso di creare serie storiche molto limitate, che hanno condizionato fortemente la realizzazione del modello. Le attività turistico-balneari, l intensa urbanizzazione delle coste, la pesca indiscriminata, l acquacoltura e maricoltura in siti non idonei, la realizzazione di varie tipologie di opere costiere e marine ad alto impatto, le reti di trasporto sviluppatesi in modo disordinato, spesso in assenza di pianificazione, hanno finito per comportare gravissimi problemi al sistema ambientale costiero e marino, quali l erosione delle spiagge, l inquinamento delle acque e dei fondali marini, l alterazione dei profili naturali e paesaggistici. Altresì, a causa di questa situazione, non è stato possibile cogliere appieno tutte le opportunità di crescita economica e sociale connesse al corretto utilizzo delle risorse costiere. In generale il processo di ottimizzazione si ottiene mediante un modello tecnico-economico ed analizzando gli impatti potenziali degli scenari di gestione. Il problema nasce dalla complessità del sistema costiero e la corretta soluzione deve essere adottata tramite analisi e scelte comuni per l intero territorio oggetto di gestione e studio. I possibili scenari studiati vanno determinati in fase di pianificazione e tengono conto dello stato di fatto del sistema, delle condizioni naturali, sociali, economiche e tecnologiche del territorio interessato e del suo potenziale sviluppo. 5