Rapporto sulla Campagna Antartica (estratto)

Estate Australe 2015-2016

Trentunesima Spedizione (PNRA XXXI)

Progetto 2009/B.09: Osservatorio Marino Nel Mare di Ross ( MORSea)
G. Budillon, A. De Alteris, G. Zambardino

Le attività a bordo (descritte nel seguito in Universal Time Coordinated - UTC) del progetto MORSea (http://morsea.uniparthenope.it) sono state principalmente focalizzate al mantenimento della rete di osservazioni marine attualmente esistente nel Mare di Ross. L’obiettivo primario dell’osservatorio è quello di fornire un sostanziale contributo al monitoraggio della variabilità interannuale delle caratteristiche fisiche e geochimiche delle acque di shelf nel settore occidentale del Mare di Ross.
L’osservatorio è attualmente costituito da 4 catene correntometriche (mooring) contrassegnate dalle lettere “B”, “D”, “G” e “L”.
A queste attività si sono aggiunte anche le misure di “ship of opportunity” effettuate senza interferire con i tempi di navigazione della M/N Italica. In particolare quest’anno sono state eseguite misure di temperatura e salinità superficiale del mare (SST e SSS rispettivamente), lanci di XBT per la misura della struttura subsuperficiale dell’Oceano Meridionale; lanci di drifter e float (nell’ambito della collaborazione con il progetto ARGOItaly). Queste attività, svolte in passato da progetti non più attivi del PNRA (CLIMA e SOChIC), sono state condotte al fine di non interrompere le preziose serie temporali acquisite dal 1994 considerata la valenza ormai “climatica” di queste informazioni.
Anche quest’anno non è stato possibile acquisire nuova strumentazione, fatta eccezione per un nuovo correntometro Aanderaa Seaguard ed una sonda SBE SMP ODO, per cui i sensori riposizionati sono stati sostanzialmente quelli degli anni precedenti che, in diversi casi, risalgono a oltre 20 anni fa. Il materiale di consumo e di ricambio per le trappole di sedimento è stato fornito: dal dott. M. Capello (Univ. di Genova) per i mooring “D” e “L” (2 trappole), dal dott. L. Langone (CNR – ISMAR) per il mooring “B” (1 trappola). Le attività di recupero, ricondizionamento, scarico dei dati e rimessa a mare sono state effettuate in simbiosi con il gruppo di Oceanografia Fisica (Dr. P.Falco e M. De Stefano).
In occasione della sosta in base del 4 febbraio (UTC) si è provveduto anche a recuperare la catena correntometrica posizionato dalla NIWA su un fondale di 516 m a circa 3 miglia a est di MZS.
Come tradizione, sono state effettuate calate di CTD/LADCP - per la verifica e taratura dei sensori posizionati sulle catene correntometriche - prima del loro recupero e dopo il loro posizionamento.
Nel seguito vengono descritte le attività svolte su ogni catena correntometrica ed in tabella TM1 viene riportato la scheda riassuntiva dei periodi di funzionamento di ogni strumento.

Mooring “B”
Il mooring “B” è stato recuperato il 24 gennaio e rimesso in mare il 27 gennaio 2016.
Il recupero del mooring secondo la normale procedura di sgancio ha dato esito negativo, nonostante entrambi gli sganciatori avessero confermato l’avvenuto sgancio e la loro posizione verticale.
Grazie alla collaborazione del gruppo EchoSurvey, è stato effettuato un passaggio sulla posizione del mooring rilevando tutta la struttura, sia nella parte di fondo sia superiore, avendo conferma in questo modo della sua effettiva integrità e posizione verticale.
In analogia con quanto effettuato nella XXIX spedizione, il mooring è stato recuperato filando da poppa una coppia di divergenti sostenuti da circa 500 metri di cavo d’acciaio e collegati tra loro da cime di kevlar di circa 250 metri, appesantite da una catena. Al primo tentativo il mooring è stato incocciato e recuperato a bordo senza eccessivi problemi.
Dopo la manutenzione del caso, la catena correntometrica è stata riposizionata nella configurazione riportata in figura M1, sostanzialmente analoga al precedente periodo ma aumentando la spinta di galleggiamento.

Mooring “G”
Il mooring “G” è stato recuperato il 28 gennaio e rimesso in mare il 30 gennaio 2016.
Entrambe le operazioni si svolte senza particolari problemi: il recupero con ottime condizioni meteo mentre il riposizionamento con mare forza 4-5.
La configurazione del mooring riposizionato è stata modificata inserendo una nuova quota di misura a circa 250 me di profondità (v. figura M3) costituita da un correntometro e una sonda SBE per la misura di T&C.

Mooring “D”
Il mooring “D” è stato recuperato il 31 gennaio e rimesso in mare il 6 febbraio 2016.
Effettuata l’ordinaria manutenzione della strumentazione, il mooring “D” è stato rimesso in posizione nella configurazione illustrata in figura M2, rispetto alla precedente risultano: 1) aggiunta al fondo una sonda SBE per la misura di T&C dotata di sensore di ossigeno, 2) eliminata una trappola per sedimenti a causa della rottura di un motore.

Mooring “L”
Il mooring “L” è stato recuperato il 1° febbraio e rimesso in mare il 9 febbraio 2016.
La configurazione del mooring riposizionato è riportata in figura M4.
In tabella TM1 vengono elencate le informazioni principali sul funzionamento della strumentazione alloggiata sui mooring nel periodo 2014-16, tenendo conto che:
- le profondità [m] si riferiscono agli schemi della campagna 2013-2014;
- gli intervalli riportati si riferiscono al periodo effettivo di misura valida in acqua e alla profondità indicata nella prima colonna.

Misure in continuo di temperatura e salinità superficiale
Durante tutta la campagna è stata misurata la temperatura e salinità superficiale del mare (SST –Sea Surface Temperature; SSS – Sea Surface Salinity) utilizzando la presa d’acqua a circa 4 metri di profondità. L’attività è stata condotta in stretta simbiosi con il gruppo di Oceanografia Fisica.
L’attività di misura in continuo è iniziata il 17 gennaio 2016 ed è continuata sino al ritorno in Nuova Zelanda (22 febbraio 2016). Per queste misure sono stati impiegati tre sensori (due di temperatura ed uno di conducibilità) gestiti dal sistema SBE-21 ed un GPS Garmin, l’intervallo di acquisizione è stato di 30”. I dati hanno subìto un primo processamento a bordo per l’eliminazione dei picchi dovuti sostanzialmente al rollio della nave e alla presenza di ghiacci.
Di particolare interesse sono i dati acquisiti durante le due traversate oceaniche (andata e ritorno) tra Nuova Zelanda e Mare di Ross, i dati acquisiti hanno permesso di determinare le posizioni dei fronti termoalini che in questa zona separano aree a dinamica diversa. In fase di analisi del data set saranno valutate eventuali possibilità di utilizzo dei dati acquisiti per cal/val di misure satellitari.
Le misure di SST e SSS rappresentano quelle osservazioni ricorrenti della Antarctic Circumpolar Current sollecitate e regolate dal SOOS (Southern Ocean Observing System, http://www.soos.aq/).

Misure XBT
I lanci di sonde XBT (SIPPICAN mod.T7, prof. max 760 m) sono iniziati il 17 gennaio alla latitudine 48°S e sono terminati il 21 gennaio latitudine di 70°S; l'intervallo di campionamento è stato, come in passato, di 15 miglia nautiche e sono state utilizzate 89 sonde durante il viaggio tra la Nuova Zelanda e il Mare di Ross; solo una piccolissima percentuale delle sonde utilizzate ha mostrato problemi di funzionamento dovuti quasi esclusivamente al contatto del cavo conduttore in rame con lo scafo della nave.
I dati hanno subìto un primo processamento a bordo per eliminare valori spuri, i primi metri influenzati dall’inerzia termica del sensore e gli eventuali dati affetti dalla presenza del fondo. In figura 3 è riportata la sezione in temperatura dello strato sub-superficiale fino alla profondità massima di 700 m.
Tali indagini, iniziate nel 1994, sono state portate avanti nell’ambito di diversi progetti PNRA e hanno oramai una valenza climatologica rilevante sia per il lungo periodo che coprono, sia per le possibili inter-connessioni con fenomeni a scala planetaria. Le misure XBT rappresentano quelle osservazioni ricorrenti della Antarctic Circumpolar Current sollecitate e regolate dal SOOS (Southern Ocean Observing System).
Una breve sezione XBT è stata effettuata anche in corrispondenza del mooring G in occasione di una linea condotta dall’echosurvey ed in concomitanza con il recupero del mooring stesso. In Figura 4 è rappresentata la sezione verticale ottenuta aggiungendo alle misure XBT, il profilo di temperatura misurato prima del recupero del mooring G.

Figura 1. Sezione verticale della distribuzione della temperatura misurata dal 17 al 21 gennaio 2016 (raw data).