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Il biologo Ronald Thenius sta rivoluzionando la ricerca subacquea grazie a robot bio-ibridi

Ai collaboratori di Ronald Thenius, ogni tanto, piace sparire sott’acqua. Per lavoro, beninteso. Il biologo dell’Artificial Lab operante in seno all’Università di Graz, a capo del progetto europeo «Robocoenosis», ha creato dei robot bio-ibridi da utilizzare per l’esplorazione di specchi e corsi d’acqua. Un’esplorazione che avviene in modalità particolari: questi robottini «collaborano» con conchiglie, crostacei ed alghe e inviano regolarmente informazioni in superficie. Un metodo innovativo, un trend in ambito scientifico che lascia intravedere possibilità inimmaginabili. Lo scienziato stiriano ci spiega, in questo Science Talk, come queste ricerche siano utili ad aumentare la biodiversità, migliorare la qualità delle acque e addirittura a contrastare il mutamento climatico. 

Dottor Thenius, cosa hanno fatto oggi i suoi robot bio-ibridi subacquei?
Premetto che in questo progetto io svolgo il ruolo di coordinatore. Ciò significa che sono i miei collaboratori a supervisionare l’attività subacquea dei robot. Io vengo informato solo quando succede qualcosa di veramente interessante, ad esempio se le conchiglie iniziano a comportarsi in modo inusuale. O quando le pulci d’acqua assumono improvvisamente un colore rosso, o iniziano a nuotare in cerchio: succede solo quando sono stressate per qualche motivo. 

Ed è proprio questa «collaborazione» con gli esseri viventi a rendere i robot bio-ibridi così unici. Ci può spiegare come funziona?
Detta in parole povere: i robot bio-ibridi sfruttano le caratteristiche di determinate creature, utilizzandole come sensori. Si inseriscono nell’ecosistema, ne osservano i componenti e ne sfruttano il comportamento quale sensore per determinati parametri come il contenuto di ossigeno e di sale, le condizioni di luminosità ecc. Non viene misurato, ad esempio, il livello di ossigeno in un determinato specchio d’acqua per poi calcolare in base a questo dato gli effetti sull’ecosistema, bensì vengono osservati i comportamenti delle specie che vi abitano e in base a queste osservazioni vengono estrapolati i dati relativi all’ossigenazione delle acque. 

«Gli specchi idrici sono un buon indicatore dei mutamenti nella biodiversità e nella qualità dell’acqua nonché del surriscaldamento climatico.» Dr. Ronald Thenius

Quindi cosa significa se le pulci d’acqua diventano improvvisamente di colore rosso o i mitili iniziano a comportarsi in modo strano?
Può significare che la qualità dell’acqua ha subito un cambiamento: sono degli indicatori che ci dicono di dare un’occhiata più approfondita. Dalle simulazioni in laboratorio sappiamo infatti che un comportamento del genere è riconducibile a fattori di stress, cattiva qualità delle acque, ossigenazione insufficiente eccetera. In natura, ovviamente, le situazioni sono diverse. Può bastare la presenza di un animale nelle vicinanze a causare stress alle pulci, e a volte le conchiglie sono semplicemente di cattivo umore e si chiudono. Per questo è necessario dare uno sguardo approfondito: se sono tutti gli abitanti di un determinato specchio d’acqua a mandare segnali d’allarme, allora è probabile che ci sia davvero qualche problema generale. Se sono soltanto singoli elementi a comportarsi in modo inusuale, può trattarsi anche solo di un semplice capriccio.

Parliamo ora di lavoro di squadra: come si convincono i molluschi e gli altri abitanti delle acque a collaborare con un robot?
Naturalmente, gli abitanti dei fondali devono essere a proprio agio: queste collaborazioni durano, infatti, da uno a cinque anni. Quindi è necessario, ad esempio, fissare con cura i mitili sul robot e posizionarli in modo da non causare loro alcuno stress. Tutto deve procedere nel modo più naturale possibile: è uno dei nostri comandamenti più importanti. Altrimenti i dati non saranno realistici, poiché andremmo a misurare lo stress causato dall’esperimento e non quello ambientale.

Come le è venuta l’idea di lavorare con sensori naturali?
Fu quasi per caso: durante un progetto a Venezia, presso l’Istituto delle Scienze Marine (ISMAR), che prevedeva analisi sottomarine svolte da robot nella Laguna. Allora però avevamo riscontrato dei problemi con i rilevatori d’ossigeno di questi robot, il che ci causava molte frustrazioni. Un collega, a un certo punto, mi consigliò in maniera lapidaria di osservare semplicemente il comportamento dei molluschi per capire il livello di ossigenazione dell’acqua, che indica sempre molto chiaramente se l’ossigeno è sufficiente oppure no. Per me fu come un’illuminazione. Dotai immediatamente uno dei robot di videocamera e lo feci sommergere tra i molluschi. E funzionò. Così nacque un’idea che nel frattempo si è trasformata in un progetto meraviglioso, finanziato anche dall’UE. Abbiamo la libertà di provare metodi diversi e di fare ricerca applicata. Il nostro obiettivo è quello di far vedere tutte le possibilità offerte dai robot bio-ibridi.

Ovvero? Quali sono i vantaggi di questi robot rispetto a quelli convenzionali utilizzati nella ricerca?
I nostri robot bio-ibridi oggi sono impiegati in diverse location in Austria: sul fondale dei laghi di Millstatt, Hallstatt e Neusiedl, dove svolgono un lavoro egregio, autonomo ed economico. Normalmente, toccherebbe a un collaboratore il compito di far sommergere il robot, occuparsi della sua manutenzione, calibrarlo, eccetera. Il sistema di un robot bio-ibrido funziona invece in modo autonomo ed energeticamente efficiente. Attualmente stiamo lavorando anche all’approvvigionamento energetico attraverso dei microrganismi presenti nei fanghi che generano piccolissime quantità di elettricità, i cosiddetti «Microbial Fuel Cells». Si tratta di un metodo che potrebbe risultare molto utile anche in altri contesti dove, ad esempio, non è presente luce, ma acqua. Sempre che funzioni, e al momento parrebbe proprio di sì. 

Quanto sono affidabili i dati forniti dai robot bio-ibridi?
Naturalmente la qualità dei dati forniti dai nostri sensori biologici, come molluschi o alghe, è diversa da quella dei metodi convenzionali. È una cosa con cui si deve fare i conti. Se una conchiglia magari ha una «giornata no», il dato sarà chiaramente poco significativo. Se però il comportamento permane per più di un anno, è un segnale molto chiaro. Pertanto, vale sicuramente la pena di utilizzare, in diversi campi di ricerca, questa combinazione di creature viventi che fungono da sensori e robotica autonoma all’aperto. I robot potrebbero essere utili anche all’industria, ad esempio nel settore delle acque agricole.

«Il lavoro all’Artificial Life Lab a volte è anche un po’ fantascientifico: qui abbiamo la possibilità di realizzare idee fantastiche.» Dr. Ronald Thenius

Qual è il contributo alla tutela dell’ambiente da parte dei suoi ricercatori bio-ibridi?
È un contributo molto grande! Gli specchi idrici sono un buon indicatore dei mutamenti nella biodiversità e nella qualità dell’acqua nonché del surriscaldamento climatico. I nostri sistemi ci forniscono dei dati chiari e consentono così di reagire tempestivamente. Proprio in ecosistemi sensibili come quello del lago di Neusiedl si osserva bene il rapido progredire del processo di mutamento climatico. È un dato di fatto incontrovertibile, che si può notare anche semplicemente constatando quante specie che sarebbero endemiche di luoghi dal clima mediterraneo, siano ormai di casa anche alle nostre latitudini. Grazie ai nostri metodi possiamo ottenere dei dati preziosi che indicano precocemente le variazioni nei bacini idrici. Idealmente, potrebbero anche spingere l’uomo a cambiare rotta, in direzione di un maggiore equilibrio tra il benessere economico e quello ambientale.

I laghi sono un fattore molto importante per il turismo locale. È più semplice trovare alleati per la tutela ambientale tra gli operatori turistici?
Proprio per quanto riguarda i laghi, gli addetti al turismo ci tengono molto al mantenimento di una buona qualità dell’acqua. Non è sempre stato così. Qualche decennio fa, i laghi della Carinzia avevano un problema di inquinamento da acque reflue, che però è stato risolto benissimo, e oggi la qualità delle loro acque è analoga a quella potabile. 

Questo suo approccio così sostenibile si applica anche al metodo di costruzione dei robot?
Certamente! Tutti i biologi dell’Artificial Life Lab dell’Università di Graz hanno anche delle competenze tecniche, sanno saldare, costruire un robot e programmarlo. Collaboriamo intensamente anche con esperti in campo tecnico, che sono in grado di dare una forma «tecnologica» alle nostre conoscenze teoriche in materia di biologia, e che da noi traggono delle nozioni approfondite sulle diverse soluzioni che si trovano in natura. La cooperazione interdisciplinare è tuttavia fondamentale come lo è la comprensione della biologia, che nel nostro progetto si riflette anche nella scelta dei materiali, che sono in gran parte sostenibili.

Dei robot costruiti in modo sostenibile? Come funziona?
L’obiettivo del progetto è quello di testare possibilità e metodologie, fare ricerca applicata per vedere cosa è davvero possibile. Ciò vale anche per la costruzione dei robot. L’aspetto prettamente tecnico richiede naturalmente l’impiego di materiali ben precisi. Per tutto il resto – i pesi o i supporti per i mitili, ad esempio – ci sono a disposizione materiali naturali e biodegradabili. Come legno e pietra, ad esempio, che potranno essere facilmente smaltiti quando, tra un paio d’anni, il robot avrà terminato il suo servizio. 

Cosa la motiva, personalmente, nella sua attività di ricerca?
Già da bambino volevo diventare biologo, e durante la mia infanzia nel Burgenland ero sempre in giro ad esplorare i ruscelli con retino e lente d’ingrandimento. L’alternativa sarebbe stata quella di diventare pilota di astronavi, ma già all’età di sette anni ci avevo rinunciato. Anche se devo ammettere che il lavoro all’Artificial Life Lab a volte è anche un po’ fantascientifico: qui abbiamo la possibilità di realizzare idee fantastiche. Come appunto i nostri robot che collaborano con molluschi e altre creature acquatiche e vengono nutriti di fango.

Grazie per averci concesso quest’intervista!

Bernard Buffet 01

Artista esistenzialista e popolare

Fino al 3 settembre 2023 il Museo d’arte di Basilea dedica una mostra al dibattuto artista francese Bernard Buffet.

Gli spazi espositivi della collezione della Fondazione Im Obersteg nel Museo d’arte di Basilea offrono un’occasione unica per riscoprire i primi lavori del pittore francese Bernard Buffet. Questo pittore dell’Esistenzialismo è stato a lungo dimenticato, ma la mostra propone ora un’affascinante carrellata delle sue opere. Accanto ai suoi sbalorditivi dipinti ci sono anche i filmati, le fotografie e altri documenti che rappresentano una testimonianza della carriera leggendaria dell’artista nonché della cultura della Parigi del Dopoguerra, riportando in vita le storie che circondano questo controverso artista.

L’arte di Buffet esplorava gli aspetti desolanti della vita. La morte, la fame e il disgusto rappresentavano i temi centrali delle sue scarne nature morte e dei ritratti di figure smunte e pallide. Il suo obiettivo era quello di rappresentare il grigiore della Parigi del Dopoguerra attraverso uno stile figurativo inconfondibile. A vent’anni diventa una celebre «pop star» dell’arte, entrando a far parte dell’élite francese insieme a Brigitte Bardot, Françoise Sagan, Roger Vadim, Yves Saint Laurent e altri. Tuttavia, il clamore che lo circondava non durò a lungo. L’artista, che ritraeva la miseria e si faceva fotografare davanti ai suoi castelli e alle sue tenute, non venne più preso sul serio. Oggi guardiamo le sue opere con occhi nuovi e riconosciamo nella combinazione di soggetti tipici della corrente esistenzialista rappresentati con uno stile pittorico stereotipato una qualità propria, in cui si intravede soprattutto l’influenza di una subcultura dal ritmo frenetico in cui convivevano glamour e pop.

kunstmuseumbasel​.ch

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Street Parade

A tutta velocità!

Gli eventi migliori di agosto 2023.

La SIMM (Swiss International Mountain Marathon) è un evento all’aperto unico nel suo genere dedicato a orientisti, atleti di montagna, appassionati di corsa, resistenza e avventura, trail runner, camminatori ed escursionisti, che vogliono cimentarsi in squadre di due persone, in coppia o con la famiglia. Questa prova di resistenza, della durata di due giorni, prevede cinque percorsi di diversa difficoltà. Il tragitto attraverso i punti di controllo previsti è a propria scelta e può essere superato solo con l’aiuto di una mappa e di una bussola, nonché delle proprie provviste e attrezzature di sicurezza. 

SIMM – Swiss International Mountain Marathon 2023
Dal 12 al 13 agosto 2023
Adelboden

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06. febbraio 2024 Aiper Horizon

Tosaerba con intelligenza artificiale

Aiper Horizon U1 porta l’intelligenza artificiale in giardino.

Horizon U1 è un tosaerba intelligente che non solo fa risparmiare tempo, ma è anche tecnologicamente all’avanguardia. Questo rivoluzionario dispositivo può essere comodamente gestito tramite l’app Aiper. Grazie ai sensori visivi e al sistema di navigazione integrato, Horizon U1 si avvale della tecnologia IA per individuare facilmente i confini del terreno. Il tosaerba intelligente riconosce sia gli oggetti fermi che in movimento, come gli animali domestici, in giardino. Se occorre interrompere la rasatura, Horizon U1 torna automaticamente alla stazione di carica e in pochissimo tempo si ricarica fino all’80%.

eu​.aiper​.com

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