Enhancing Underwater PHotogrammetRy, fluOreScence imagerY and deep learning solutions for monitoring the health status of mediterraNEan corals

Le comunità marine del Mediterraneo si trovano ad affrontare forti pressioni antropiche e disturbi biogeochimici. Le linee guida internazionali perseguono l'importanza di preservare gli ambienti bentonici, dove un gran numero di specie che formano habitat è attualmente in pericolo. A tale scopo, il monitoraggio fornisce informazioni essenziali per mappare lo stato ecologico degli ambienti sottomarini e quantificare l'impatto dei cambiamenti globali sugli ecosistemi marini. Il rilevamento dello stato di salute delle specie marine in via di estinzione richiede un elevato grado di accuratezza e un’elevata risoluzione; di contro, le attività di monitoraggio su larga scala e a lungo termine richiedono l'elaborazione di una quantità crescente di dati. L'obiettivo principale del progetto di ricerca EUPHROSYNE consiste nell’ottimizzare, sperimentare e validare sia in laboratorio sia in mare un sistema di misurazione multi-sensore basato sull'integrazione di fotogrammetria e immagini di fluorescenza. Il progetto prevede anche lo sviluppo di algoritmi e approcci basati su intelligenza artificiale (AI) e computer vision finalizzati ad automatizzare l'analisi di grandi quantità di dati (generati dall’applicazione del sistema di misura su aree estese e con finalità di monitoraggio ripetuto nel tempo). Le indagini ad alta risoluzione consentiranno lo sviluppo di nuove analisi digitali, quali la valutazione dello stato di salute delle specie a scala fine utilizzando la fluorescenza e la misurazione di parametri biometrici (conteggio dei polipi, quantificazione di aree superficiali e/o volumi) a partire da ricostruzioni 3D dettagliate degli organismi marini. Queste tecniche di misura ed elaborazione, consentendo la rapida estrazione non distruttiva di parametri rilevanti per comprendere lo stato delle comunità bentoniche, abilitano una strategia di monitoraggio preventivo con metodologie non invasive ed applicabili in maniera diffusa. EUPHROSYNE intende sperimentare e porre a confronto l'utilizzo del sistema sia a cura di subacquei esperti sia installato a bordo di veicoli a guida remota (ROV), comunemente detti droni subacquei. La combinazione di queste tecniche emergenti apre la strada a opportunità innovative nella ricerca ecologica e risultati più efficaci rispetto alle misurazioni in situ tradizionali.