RiST Project: Ricerca Scientifica e Tecnologica nel bacino glaciale della Bessanese (Balme, TO)

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1 RiST Project: Ricerca Scientifica e Tecnologica nel bacino glaciale della Bessanese (Balme, TO)

2 Partner di progetto CNR-IRPI, GeoClimAlp research group, Torino MeteoMet Consortium, coordinato dall INRiM di Torino Comune di Balme Rifugio Bartolomeo Gastaldi (Balme, TO) L Uia di Bessanese (3604 m) e la stazione meteorologica gestita da ARPA Piemonte (2659 m)

3 Partner di progetto CNR-IRPI, GeoClimAlp research group, Torino MeteoMet Consortium, coordinato dall INRiM di Torino Comune di Balme Rifugio Bartolomeo Gastaldi (Balme, TO) Durata del progetto (per Fondazione CRT) Da gennaio 2016 A gennaio 2018 L Uia di Bessanese (3604 m) e la stazione meteorologica gestita da ARPA Piemonte (2659 m)

4 Obiettivo generale Rifugio Bartolomeo Gastaldi (2659 m, CAI) e, sullo sfondo, la stazione meteorologica gestita da ARPA Piemonte

5 Obiettivo generale Svolgere attività di ricerca scientifica e tecnologica in ambiente alpino di alta quota, studiando le relazioni fra condizioni climatiche e processi naturali, mediante approcci e metodi innovativi, con particolare riferimento al ruolo della temperatura, utilizzando il bacino glaciale della Bessanese come un «laboratorio sperimentale all aperto», anche alla luce dei cambiamenti climatici in atto e previsti Rifugio Bartolomeo Gastaldi (2659 m, CAI) e, sullo sfondo, la stazione meteorologica gestita da ARPA Piemonte

6 Perché nel bacino glaciale della Bessanese? Fronte del Ghiacciaio della Bessanese,

7 Perché nel bacino glaciale della Bessanese? Vi sono molti elementi morfologici tipici degli ambienti di alta quota, in continua evoluzione (lab. sperimentale all aperto) Fronte del Ghiacciaio della Bessanese,

8 Perché nel bacino glaciale della Bessanese? Vi sono molti elementi morfologici tipici degli ambienti di alta quota, in continua evoluzione (lab. sperimentale all aperto) Vi è un ghiacciaio, osservato dagli operatori del CGI dal 1927 Fronte del Ghiacciaio della Bessanese,

9 Perché nel bacino glaciale della Bessanese? Vi sono molti elementi morfologici tipici degli ambienti di alta quota, in continua evoluzione (lab. sperimentale all aperto) Vi è un ghiacciaio, osservato dagli operatori del CGI dal 1927 C è una stazione meteorologica automatica, attiva dal 1988, con dati disponibili on line in forma gratuita (ARPA Piemonte) Fronte del Ghiacciaio della Bessanese,

10 Perché nel bacino glaciale della Bessanese? Vi sono molti elementi morfologici tipici degli ambienti di alta quota, in continua evoluzione (lab. sperimentale all aperto) Vi è un ghiacciaio, osservato dagli operatori del CGI dal 1927 C è una stazione meteorologica automatica, attiva dal 1988, con dati disponibili on line in forma gratuita (ARPA Piemonte) C è un rifugio (base logistica e «avamposto» della conoscenza) Fronte del Ghiacciaio della Bessanese,

11 Perché nel bacino glaciale della Bessanese? Vi sono molti elementi morfologici tipici degli ambienti di alta quota, in continua evoluzione (lab. sperimentale all aperto) Vi è un ghiacciaio, osservato dagli operatori del CGI dal 1927 C è una stazione meteorologica automatica, attiva dal 1988, con dati disponibili on line in forma gratuita (ARPA Piemonte) C è un rifugio (base logistica e «avamposto» della conoscenza) Il bacino è facilmente raggiungibile dalla sede IRPI Fronte del Ghiacciaio della Bessanese,

12 Perché nel bacino glaciale della Bessanese? Vi sono molti elementi morfologici tipici degli ambienti di alta quota, in continua evoluzione (lab. sperimentale all aperto) Vi è un ghiacciaio, osservato dagli operatori del CGI dal 1927 C è una stazione meteorologica automatica, attiva dal 1988, con dati disponibili on line in forma gratuita (ARPA Piemonte) C è un rifugio (base logistica e «avamposto» della conoscenza) Il bacino è facilmente raggiungibile dalla sede IRPI Vi è una forte componente turistica, soprattutto estiva Fronte del Ghiacciaio della Bessanese,

13 Il bacino glaciale della Bessanese Rif. Città di Ciriè Rif. (1865 Città m) di Ciriè (1850 m) Balme Val d Ala Alpi Graie 6,11 km 2 Prasiniti, anfiboliti Uia di Bessanese (3604 m) Rif. Gastaldi (2659 m) N Base cartografica: ortofoto 2010, Regione Piemonte m

14 Temperatura ( C) Precipitazioni (mm) Il clima T ( ); P ( ); Neve fresca per SWE ( ) Rifugio Gastaldi AWS (2659 m) G F M A M G L A S O N D 0 P (984 mm) SWE (867 mm) Tmax (4,9 C) Tmed (0,4 C) Tmin (-2,9 C) Rifugio Gastaldi AWS,

15 N Base cartografica: ortofoto 2000, Regione Piemonte m Un esempio di studio: l evoluzione recente del Ghiacciaio della Bessanese

16 Aree (km 2 ) 1988: 0,52 N m Elaborazioni GIS di Jakob Brettner (ottobre 2015) Un esempio di studio: l evoluzione recente del Ghiacciaio della Bessanese

17 Aree (km 2 ) 1988: 0, : 0,41 N m Elaborazioni GIS di Jakob Brettner (ottobre 2015) Un esempio di studio: l evoluzione recente del Ghiacciaio della Bessanese

18 Aree (km 2 ) 1988: 0, : 0, : 0,36 N m Elaborazioni GIS di Jakob Brettner (ottobre 2015) Un esempio di studio: l evoluzione recente del Ghiacciaio della Bessanese

19 Aree (km 2 ) 1988: 0, : 0, : 0, : 0,33 N m Elaborazioni GIS di Jakob Brettner (ottobre 2015) Un esempio di studio: l evoluzione recente del Ghiacciaio della Bessanese

20 Aree (km 2 ) 1988: 0, : 0, : 0, : 0, : 0,30 (-42%) N m Elaborazioni GIS di Jakob Brettner (ottobre 2015) Un esempio di studio: l evoluzione recente del Ghiacciaio della Bessanese

21 Aree (km 2 ) 1988: 0, : 0, : 0, : 0, : 0,30 (-42%) Fronte glaciale nel 2015 N m 2010 Un esempio di studio: l evoluzione recente del Ghiacciaio della Bessanese Elaborazioni GIS di Jakob Brettner (ottobre 2015)

22 Altri esempi Misura di spostamenti puntuali in rock glacier (J. Brettner)

23 Altri esempi Monitoraggio di crolli di pareti rocciose Misura di spostamenti puntuali in rock-glacier (J. Brettner)

24 Ritornando sull obiettivo generale Svolgere attività di ricerca scientifica e tecnologica in ambiente alpino di alta quota, studiando le relazioni fra condizioni climatiche e processi naturali, mediante approcci e metodi innovativi, con particolare riferimento al ruolo della temperatura, utilizzando il bacino glaciale della Bessanese come un «laboratorio sperimentale all aperto», anche alla luce dei cambiamenti climatici in atto e previsti Per questi scopi non basta misurare la temperatura dell aria ma è necessario conoscere anche lo stato termico dei materiali coinvolti nei processi (roccia, detrito, suolo, permafrost, ghiaccio, acqua, ) Rifugio Bartolomeo Gastaldi (2659 m, CAI) e, sullo sfondo, la stazione meteorologica gestita da ARPA Piemonte

25 Obiettivo generale Svolgere attività di ricerca scientifica e tecnologica in ambiente alpino di alta quota, studiando le relazioni fra condizioni climatiche e processi naturali, mediante approcci e metodi innovativi, con particolare riferimento al ruolo della temperatura, utilizzando il bacino glaciale della Bessanese come un «laboratorio sperimentale all aperto», anche alla luce dei cambiamenti climatici in atto e previsti Per questi scopi non basta misurare la temperatura dell aria ma è necessario conoscere anche lo stato termico dei materiali coinvolti nei processi (roccia, detrito, suolo, permafrost, ghiaccio, acqua, ) Ma non basta ancora Rifugio Bartolomeo Gastaldi (2659 m, CAI) e, sullo sfondo, la stazione meteorologica gestita da ARPA Piemonte

26 Obiettivo generale Svolgere attività di ricerca scientifica e tecnologica in ambiente alpino di alta quota, studiando le relazioni fra condizioni climatiche e processi naturali, mediante approcci e metodi innovativi, con particolare riferimento al ruolo della temperatura, utilizzando il bacino glaciale della Bessanese come un «laboratorio sperimentale all aperto», anche alla luce dei cambiamenti climatici in atto e previsti Per questi scopi non basta misurare la temperatura dell aria ma è necessario conoscere anche lo stato termico dei materiali coinvolti nei processi (roccia, detrito, suolo, permafrost, ghiaccio, acqua, ) Ma non basta ancora È necessario garantire la qualità dei dati e la riferibilità metrologica delle misure, valutando il contributo dell incertezza delle stesse Rifugio Bartolomeo Gastaldi (2659 m, CAI) e, sullo sfondo, la stazione meteorologica gestita da ARPA Piemonte

27 Riferibilità metrologica, Accuratezza, Incertezza?

28 Riferibilità metrologica, Accuratezza, Incertezza? Roggero G., Merlone A., Bertiglia F., Lopardo G., Cat Berro D., Mercalli L., Gilabert A (2015) Riferibilità metrologica per le misure dell osservatorio meteorologico di Moncalieri. Nimbus, 74, 55-61

29 Riferibilità metrologica, Accuratezza, Incertezza? Riferibilità metrologica: la proprietà di una misura di essere riferibile in maniera pienamente documentata a campioni primari delle unità del Sistema Internazionale, mediante l utilizzo di una catena ininterrotta di tarature (campione primario, secondario, campione di lavoro, strumento finale) Roggero G., Merlone A., Bertiglia F., Lopardo G., Cat Berro D., Mercalli L., Gilabert A (2015) Riferibilità metrologica per le misure dell osservatorio meteorologico di Moncalieri. Nimbus, 74, 55-61

30 Riferibilità metrologica, Accuratezza, Incertezza? Riferibilità metrologica: la proprietà di una misura di essere riferibile in maniera pienamente documentata a campioni primari delle unità del Sistema Internazionale, mediante l utilizzo di una catena ininterrotta di tarature (campione primario, secondario, campione di lavoro, strumento finale) La Riferibilità garantisce l Accuratezza della misura: concordanza tra il valore misurato ed il valore vero, entro una determinata incertezza Roggero G., Merlone A., Bertiglia F., Lopardo G., Cat Berro D., Mercalli L., Gilabert A (2015) Riferibilità metrologica per le misure dell osservatorio meteorologico di Moncalieri. Nimbus, 74, 55-61

31 Riferibilità metrologica, Accuratezza, Incertezza? Riferibilità metrologica: la proprietà di una misura di essere riferibile in maniera pienamente documentata a campioni primari delle unità del Sistema Internazionale, mediante l utilizzo di una catena ininterrotta di tarature (campione primario, secondario, campione di lavoro, strumento finale) La Riferibilità garantisce l Accuratezza della misura: concordanza tra il valore misurato ed il valore vero, entro una determinata incertezza Incertezza: stima della variabilità dei valori misurati entro cui si suppone ricada il valore vero (tipo A statistica, tipo B strumentale, totale, ±) Roggero G., Merlone A., Bertiglia F., Lopardo G., Cat Berro D., Mercalli L., Gilabert A (2015) Riferibilità metrologica per le misure dell osservatorio meteorologico di Moncalieri. Nimbus, 74, 55-61

32 Obiettivi specifici

33 Obiettivi specifici Acquisire dati di temperatura (aria, roccia, detrito, suolo, permafrost, ghiaccio, acqua) sperimentando l utilizzo di sensoristica miniaturizzata, metrologicamente validata e tarata, in ambienti di alta quota

34 Obiettivi specifici Acquisire dati di temperatura (aria, roccia, detrito, suolo, permafrost, ghiaccio, acqua) sperimentando l utilizzo di sensoristica miniaturizzata, metrologicamente validata e tarata, in ambienti di alta quota Correlare i dati di temperatura acquisiti con quelli ambientali rilevati dalla stazione meteorologica di ARPA Piemonte, al fine di ottenere un quadro conoscitivo completo, finalizzato alla comprensione delle relazioni fra variabilità del clima, dinamicità geomorfologica, processi di instabilità naturale ed effetti al suolo

35 Obiettivi specifici Acquisire dati di temperatura (aria, roccia, detrito, suolo, permafrost, ghiaccio, acqua) sperimentando l utilizzo di sensoristica miniaturizzata, metrologicamente validata e tarata, in ambienti di alta quota Correlare i dati di temperatura acquisiti con quelli ambientali rilevati dalla stazione meteorologica di ARPA Piemonte, al fine di ottenere un quadro conoscitivo completo, finalizzato alla comprensione delle relazioni fra variabilità del clima, dinamicità geomorfologica, processi di instabilità naturale ed effetti al suolo Effettuare un monitoraggio visivo, in continuo e in near real-time del bacino, mediante una livecam di ultima generazione in grado anche di archiviare le immagini acquisite

36 Obiettivi specifici Acquisire dati di temperatura (aria, roccia, detrito, suolo, permafrost, ghiaccio, acqua) sperimentando l utilizzo di sensoristica miniaturizzata, metrologicamente validata e tarata, in ambienti di alta quota Correlare i dati di temperatura acquisiti con quelli ambientali rilevati dalla stazione meteorologica di ARPA Piemonte, al fine di ottenere un quadro conoscitivo completo, finalizzato alla comprensione delle relazioni fra variabilità del clima, dinamicità geomorfologica, processi di instabilità naturale ed effetti al suolo Effettuare un monitoraggio visivo, in continuo e in near real-time del bacino, mediante una livecam di ultima generazione in grado anche di archiviare le immagini acquisite Rendere disponibile in forma gratuita e ad un utenza vasta la conoscenza sui processi morfodinamici e sui rischi ad essi associati inerenti l ambiente alpino in generale e gli ambienti di alta quota in particolare

37 Obiettivi specifici Acquisire dati di temperatura (aria, roccia, detrito, suolo, permafrost, ghiaccio, acqua) sperimentando l utilizzo di sensoristica miniaturizzata, metrologicamente validata e tarata, in ambienti di alta quota Correlare i dati di temperatura acquisiti con quelli ambientali rilevati dalla stazione meteorologica di ARPA Piemonte, al fine di ottenere un quadro conoscitivo completo, finalizzato alla comprensione delle relazioni fra variabilità del clima, dinamicità geomorfologica, processi di instabilità naturale ed effetti al suolo Effettuare un monitoraggio visivo, in continuo e in near real-time del bacino, mediante una livecam di ultima generazione in grado anche di archiviare le immagini acquisite Rendere disponibile in forma gratuita e ad un utenza vasta la conoscenza sui processi morfodinamici e sui rischi ad essi associati inerenti l ambiente alpino in generale e gli ambienti di alta quota in particolare Valorizzare alcune componenti territoriali-ambientali presenti nel bacino glaciale (rifugio, turismo estivo e invernale) e, più in generale, nel territorio del comune di Balme

38 Cronoprogramma Attività Periodo Durata complessiva del progetto Gennaio gennaio 2018 Fase 1: Acquisto materiale, riferibilità metrologica e test sulla sensoristica Gennaio giugno 2016 Fase 2: Installazione sensori e livecam, acquisizione dati1 Giugno settembre 2016 Fase 3: Scarico dati1, acquisizione dati2, analisi dei dati, divulgazione dei risultati, livecam attiva Settembre giugno 2017 Fase 4: Verifica sensori, scarico dati2*, acquisizione dati3, livecam attiva Luglio settembre 2017 Fase 5: Analisi dei dati (fasi 1 e 2), divulgazione dei risultati, livecam Ottobre 2017 gennaio 2018 attiva *per poter disporre di due periodi estivi di dati all interno della durata del progetto di Fondazione CRT

39 Sensoristica

40 Sensoristica MicroTemp data logger Range: -40 C +80 C Risoluzione: 0,1 C Accuratezza: ±0,5 C Incertezza: ±xx C (work in progress) Memoria: letture

41 Sensoristica MicroTemp data logger Range: -40 C +80 C Risoluzione: 0,1 C Accuratezza: ±0,5 C Incertezza: ±xx C (work in progress) Memoria: letture Livecam 360 Panomax Risoluzione verticale: pixel Risoluzione totale: 64 milioni di pixel Lunghezza focale: da 18 a 100 mm Angolo immagine: 360 Tipo file: jpg

42 Sensoristica MicroTemp data logger Range: -40 C +80 C Risoluzione: 0,1 C Accuratezza: ±0,5 C Incertezza: ±xx C (work in progress) Memoria: letture Livecam 360 Panomax Risoluzione verticale: pixel Risoluzione totale: 64 milioni di pixel Lunghezza focale: da 18 a 100 mm Angolo immagine: 360 Tipo file: jpg Vaisala WXT520 Temperatura Umidità Precipitazione Direzione e velocità vento Pressione barometrica

43 Sensoristica MicroTemp data logger Range: -40 C +80 C Risoluzione: 0,1 C Accuratezza: ±0,5 C Incertezza: ±xx C (work in progress) Memoria: letture Livecam 360 Panomax Risoluzione verticale: pixel Risoluzione totale: 64 milioni di pixel Lunghezza focale: da 18 a 100 mm Angolo immagine: 360 Tipo file: jpg Vaisala WXT520 Temperatura Umidità Precipitazione Direzione e velocità vento Pressione barometrica Asta nivometrica Altezza totale: 315 cm Graduazione: 10 cm

44 in sito Rif. Città di Ciriè (1850 m) Uia di Bessanese (3604 m) Livecam (2775 m) AWS Rif. Gastaldi (2659 m) MicroTemp N Base cartografica: ortofoto 2010, Regione Piemonte m

45 Sito di installazione livecam Rif. Gastaldi (2659 m) N m

46 Sito di installazione livecam Rif. Gastaldi (2659 m) N m

47 Sito di installazione livecam Rif. Gastaldi (2659 m) N m Rif. Gastaldi (2659 m)

48 Sito di installazione livecam Rif. Gastaldi (2659 m) N m Rif. Gastaldi (2659 m)

49 Cosa è stato fatto: fase 1 del progetto (gennaio-giugno 2016) Richiesta permessi comunali, concessioni da privati, vincoli paesaggistici (terminata) Riferibilità metrologica delle misure e test «in situ» dei MicroTemp (terminata) Riunione operativa partner di progetto (effettuata) Acquisto Livecam 360 PANOMAX (in fase di ultimazione)

50 Fase 1 del progetto: alcune immagini Prima prova in campo con i MicroTemp, effettuata al CNR-IRPI di Torino dal al

51 Fase 1 del progetto: alcune immagini Seconda prova in campo con i MicroTemp, effettuata a Balme dal 18 al

52 Fase 1 del progetto: alcune immagini Seconda prova in campo con i MicroTemp, effettuata a Balme dal 18 al : andamento della temperatura ambiente e della temperature rilevata dai 10 MicroTemp

53 Cosa faremo questa estate: fase 2 del progetto (giugno-settembre 2016) Sopralluogo preliminare (appena l assenza di innevamento lo consentirà) Installazione Livecam e attivazione del sistema di osservazione del bacino glaciale Posa in sito dei sensori MicroTemp e inizio acquisizioni Posa in sito dell asta nivometrica (agosto-settembre) Scarico acquisizioni sensori MicroTemp e restart acquisizioni per periodo settembre 2016 giugno 2017 (settembre) Divulgazione dell attività

54 Cosa faremo questa estate: fase 2 del progetto (giugno-settembre 2016) Sopralluogo preliminare (appena l assenza di innevamento lo consentirà) Installazione Livecam e attivazione del sistema di osservazione del bacino glaciale Posa in sito dei sensori MicroTemp e inizio acquisizioni Posa in sito dell asta nivometrica (agosto-settembre) Scarico acquisizioni sensori MicroTemp e restart acquisizioni per periodo settembre 2016 giugno 2017 (settembre) Divulgazione dell attività Non ci resta che ingrassare gli scarponi e

55 Buona campagna glaciologica a tutti! Grazie guido.nigrelli@irpi.cnr.it 1900, foto Gabinio (Comitato Glaciologico Italiano) Ante 1930, cartolina viaggiata (dalla rete) 2010, foto Rogliardo (Comitato Glaciologico Italiano) Per essere aggiornati sul progetto: