acquamArIna alla marina di Trieste

Il sito di collaudo della piattaforma per la qualità dell’acqua. È nostro, quindi possiamo raccontarlo per intero.

Il problema

La qualità dell’acqua in una marina si controlla con i prelievi: si va sul posto, si campiona, si manda in laboratorio, e dopo qualche settimana torna un referto. Fra un prelievo e il successivo non si sa niente, e quando il referto arriva descrive una situazione che nel frattempo è cambiata.

C’è un secondo problema, meno tecnico e altrettanto concreto: il referto è un numero in un PDF che, fuori dal laboratorio, non sa leggere quasi nessuno. Chi gestisce lo specchio d’acqua non può usarlo per decidere, e chi ci vive intorno non può usarlo per farsi un’idea.

Il vincolo

Un ambiente marino non perdona: salinità, biofouling, moto ondoso e alimentazione discontinua sono le quattro cose che fanno fallire i progetti di sensoristica in acqua, e falliscono al terzo mese, non alla prima settimana.

Il secondo vincolo era di metodo. Undici degli ingredienti che volevamo misurare — metalli pesanti, COD, BOD — non si leggono con una sonda: si determinano in laboratorio. Per stimarli in continuo serviva un modello, e per addestrare un modello servivano campioni di laboratorio accoppiati alle letture delle sonde, raccolti nello stesso posto e nello stesso momento, per mesi.

Che cosa abbiamo fatto

Otto sonde in acqua, che misurano in continuo pH, potenziale redox, conducibilità, torbidità, idrocarburi in acqua, idrocarburi policiclici aromatici, nitrati e clorofilla. I dati arrivano via MQTT, con accumulo locale quando la connettività manca: le interruzioni sono la norma, non l’eccezione.

Un modello addestrato sul posto accoppiando le letture continue ai campioni di laboratorio, per stimare gli undici parametri che le sonde non leggono: COD, BOD, solidi sospesi totali, piombo, cadmio, mercurio, rame, zinco, nichel, arsenico e cromo. La fase di accoppiamento è il primo lavoro di ogni installazione: senza quella, un numero preciso non lo può dare nessuno.

Un indice sintetico da 0 a 100, calcolato con la formula CCME, per rendere leggibile il risultato senza chiedere a chi legge di interpretare diciannove parametri.

Tre metodi statistici in parallelo per il rilevamento delle anomalie, e il collegamento di ciascun parametro al riferimento normativo pertinente: D.Lgs. 152/2006 tabella 1B, direttiva 2008/105/CE sulle sostanze prioritarie, convenzione MARPOL, direttiva 2006/7/CE sulle acque di balneazione.

Quattro superfici di lettura: la console per chi gestisce l’impianto, la dashboard pubblica progettata secondo i criteri WCAG 2.2 livello AA, l’interfaccia di programmazione documentata in OpenAPI 3.1 e rilasciata con licenza Creative Commons BY 4.0, e un canale di segnalazione per i cittadini con rimozione dei metadati dalle foto prima della memorizzazione.

Il risultato

Oltre novanta giorni di telemetria storica elaborata sulle otto sonde attive, e diciannove parametri disponibili in continuo — otto misurati e undici stimati — dove prima c’erano prelievi periodici e nessun dato nel mezzo.

La piattaforma è arrivata a TRL 6, prototipo dimostrato in ambiente rilevante: il livello a cui una tecnologia smette di essere una ricerca e comincia a essere un prodotto. La messa a catalogo è in corso e le prime installazioni le seguiamo direttamente noi.

⚠️ Che cosa questo risultato non è. I parametri stimati dal modello non hanno valore legale e non lo pretendono: il valore legale ce l’ha il referto del laboratorio, che la piattaforma gestisce nel proprio modulo con la catena di custodia. La stima continua serve a decidere quando vale la pena fare l’analisi ufficiale, e a non scoprire un problema tre settimane dopo.

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