How a fleet of wind-powered drones is changing our understanding of the ocean | Sebastien de Halleux

Traduttore: Greta Marani Revisore: Hana Colucci

We know more about other planets than our own,

Conosciamo gli altri pianeti meglio del nostro,

and today, I want to show you a new type of robot

e oggi vi mostrerò un nuovo tipo di robot

designed to help us better understand our own planet.

ideato per aiutarci a comprendere meglio il nostro pianeta.

It belongs to a category

Fa parte di una categoria

nota nella comunità oceanografica come veicolo di superficie senza pilota, o USV.

known in the oceanographic community as an unmanned surface vehicle, or USV.

And it uses no fuel.

E non ha bisogno di carburante.

Instead, it relies on wind power for propulsion.

Al suo posto, si affida all'energia eolica per la propulsione.

And yet, it can sail around the globe for months at a time.

Eppure, può navigare intorno al mondo per mesi e mesi.

So I want to share with you why we built it,

Dunque vorrei condividere con voi perché l'abbiamo costruito

and what it means for you.

e cosa significa per voi.

A few years ago, I was on a sailboat making its way across the Pacific,

Qualche anno fa, stavo attraversando il Pacifico su una barca a vela,

from San Francisco to Hawaii.

da San Francisco alle Hawaii.

I had just spent the past 10 years working nonstop,

Avevo passato gli ultimi 10 anni lavorando senza sosta,

developing video games for hundreds of millions of users,

sviluppando videogiochi per centinaia di milioni di utenti

and I wanted to take a step back and look at the big picture

e volevo fare un passo indietro per guardare il quadro generale

and get some much-needed thinking time.

e prendermi del necessario tempo per pensare.

I was the navigator on board,

Ero il navigatore a bordo

and one evening, after a long session analyzing weather data

e una sera, dopo un'intensa seduta a studiare le condizioni meteorologiche

and plotting our course,

e a tracciare la nostra rotta,

I came up on deck and saw this beautiful sunset.

sono salito sul ponte e ho visto questo bellissimo tramonto.

And a thought occurred to me:

Mi sfiorò un pensiero:

How much do we really know about our oceans?

Quanto conosciamo davvero dei nostri oceani?

The Pacific was stretching all around me as far as the eye could see,

Il Pacifico si estendeva intorno a me a perdita d'occhio,

and the waves were rocking our boat forcefully,

le onde scuotevano la nostra barca energicamente,

a sort of constant reminder of its untold power.

come promemoria della loro forza incalcolabile.

How much do we really know about our oceans?

Quanto conosciamo davvero dei nostri oceani?

I decided to find out.

Ho deciso di scoprirlo.

What I quickly learned is that we don't know very much.

Ho subito capito che in realtà non li conosciamo molto.

The first reason is just how vast oceans are,

Per prima cosa perché sono particolarmente estesi,

covering 70 percent of the planet,

e ricoprono il 70% del pianeta,

però sappiamo che influenzano sistemi planetari complessi

and yet we know they drive complex planetary systems

come le condizioni meteorologiche globali,

like global weather,

which affect all of us on a daily basis,

che si ripercuotono su di noi ogni giorno,

sometimes dramatically.

a volte con risvolti drammatici.

And yet, those activities are mostly invisible to us.

Eppure quelle attività ci sono invisibili.

Ocean data is scarce by any standard.

Le informazioni che abbiamo sugli oceani sono indiscutibilmente scarse.

Back on land, I had grown used to accessing lots of sensors --

Sulla terra ferma ero abituato ad aver accesso a molti sensori;

billions of them, actually.

a miliardi, a dire il vero.

But at sea, in situ data is scarce and expensive.

Ma in mare, i dati in situ sono scarsi e costosi.

Why? Because it relies on a small number of ships and buoys.

Perché? Perché fanno affidamento su un numero esiguo di navi e boe.

How small a number was actually a great surprise.

Il numero effettivo è stato davvero una sorpresa.

Our National Oceanic and Atmospheric Administration,

L'Amministrazione Nazionale Oceanica e Atmosferica statunitense,

better known as NOAA,

meglio conosciuta come NOAA,

only has 16 ships,

ha soltanto 16 navi,

and there are less than 200 buoys offshore globally.

e in tutto il mondo, le boe situate al largo sono meno di 200.

It is easy to understand why:

È facile capire perché:

the oceans are an unforgiving place,

gli oceani sono un luogo ostile

and to collect in situ data, you need a big ship,

e per raccogliere dati in situ, bisogna avere una nave grande,

capable of carrying a vast amount of fuel

con un'ingente quantità di carburante

and large crews,

e numerosi equipaggi,

costing hundreds of millions of dollars each,

al prezzo di centinaia di milioni di dollari l'uno,

or, big buoys tethered to the ocean floor with a four-mile-long cable

oppure, boe legate sul fondo dell'oceano con cavi lunghi più di sei km

and weighted down by a set of train wheels,

ancorati da una serie di ruote ferroviarie,

which is both dangerous to deploy and expensive to maintain.

che sono pericolose da installare e costose da mantenere.

What about satellites, you might ask?

E i satelliti, vi chiederete?

Well, satellites are fantastic,

Beh, i satelliti sono fantastici,

and they have taught us so much about the big picture

ci hanno aiutato tanto ad ottenere un quadro generale

over the past few decades.

negli ultimi decenni.

However, the problem with satellites

Tuttavia, il problema dei satelliti

is they can only see through one micron of the surface of the ocean.

è che possono vedere solamente un micron della superficie oceanica.

They have relatively poor spatial and temporal resolution,

Hanno una risoluzione spaziale e temporale piuttosto scarsa,

and their signal needs to be corrected for cloud cover and land effects

il loro segnale deve essere corretto per le nuvole, effetti terrestri

and other factors.

e altri fattori.

So what is going on in the oceans?

Quindi cosa succede negli oceani?

And what are we trying to measure?

Cosa stiamo cercando di misurare?

And how could a robot be of any use?

E che utilità può avere un robot?

Let's zoom in on a small cube in the ocean.

Allarghiamo l'immagine su un piccolo cubo nell'oceano.

One of the key things we want to understand is the surface,

La superficie è una delle cose principali che vogliamo analizzare,

because the surface, if you think about it,

perché, se ci pensate, la superficie

is the nexus of all air-sea interaction.

è il nesso di tutta l'interazione tra cielo e mare.

It is the interface through which all energy and gases must flow.

È l'interfaccia attraverso la quale tutta l'energia e i gas devono fluire.

Our sun radiates energy,

Il sole irradia energia,

which is absorbed by oceans as heat

la quale viene assorbita dagli oceani sotto forma di calore

and then partially released into the atmosphere.

e viene poi rilasciata parzialmente nell'atmosfera.

Gases in our atmosphere like CO2 get dissolved into our oceans.

I gas presenti nell'atmosfera come la CO2 vengono dissolti nei nostri oceani.

Actually, about 30 percent of all global CO2 gets absorbed.

In realtà, solo il 30% di tutta la CO2 viene assorbito.

Plankton and microorganisms release oxygen into the atmosphere,

Il plankton e altri microrganismi rilasciano ossigeno nell'atmosfera,

so much so that every other breath you take comes from the ocean.

al punto tale che, su due respiri, uno viene dall'oceano.

Some of that heat generates evaporation, which creates clouds

Un po' di quel calore evapora, creando così le nuvole

and then eventually leads to precipitation.

e alla fine porta alle precipitazioni.

And pressure gradients create surface wind,

I gradienti di pressione creano il vento di superficie,

which moves the moisture through the atmosphere.

che fa muovere l'umidità attraverso l'atmosfera.

Some of the heat radiates down into the deep ocean

Una parte del calore si propaga nelle profondità dell'oceano

and gets stored in different layers,

dove viene depositato in diversi strati,

the ocean acting as some kind of planetary-scale boiler

l'oceano agisce come una sorta di caldaia su scala mondiale

to store all that energy,

conservando tutta quella energia,

which later might be released in short-term events like hurricanes

che in seguito potrebbe essere rilasciata in eventi di breve durata come uragani

or long-term phenomena like El Niño.

o in fenomeni di lunga durata come El Niño.

These layers can get mixed up by vertical upwelling currents

Questi strati possono essere mischiati da correnti verticali ascensionali

or horizontal currents, which are key in transporting heat

o da correnti orizzontali, essenziali per trasportare il calore

from the tropics to the poles.

dai tropici ai poli.

And of course, there is marine life,

Poi, naturalmente, c'è la vita marina,

occupying the largest ecosystem in volume on the planet,

che, in volume, occupa il più grande ecosistema sul pianeta,

from microorganisms to fish to marine mammals,

dai microrganismi ai pesci fino ai mammiferi marini,

like seals, dolphins and whales.

come le foche, i delfini e le balene.

But all of these are mostly invisible to us.

Ma la maggior parte di essi sono invisibili ai nostri occhi.

The challenge in studying those ocean variables at scale

La sfida di studiare le variabili oceaniche in scala

is one of energy,

è in termini di energia,

the energy that it takes to deploy sensors into the deep ocean.

l'energia di cui si ha bisogno per installare sensori in profondità.

And of course, many solutions have been tried --

Ovviamente, abbiamo provato molte soluzioni;

from wave-actuated devices

da dispositivi azionati dal moto ondoso

to surface drifters

ai drifter di superficie

to sun-powered electrical drives --

ad azionamenti elettrici fotovoltaici.

each with their own compromises.

Ognuno con i propri compromessi.

Our team breakthrough came from an unlikely source --

La conquista del nostro team è arrivata in un modo improbabile;

the pursuit of the world speed record in a wind-powered land yacht.

volevamo stabilire il record mondiale di velocità con un carro a vela.

It took 10 years of research and development

Ci sono voluti 10 anni di ricerca e sviluppo

to come up with a novel wing concept

per concepire un nuovo concetto di ala

that only uses three watts of power to control

che per controllarlo utilizza solamente tre watt

and yet can propel a vehicle all around the globe

ed è in grado di azionare un veicolo in ogni parte del mondo

with seemingly unlimited autonomy.

con un'autonomia apparentemente illimitata.

By adapting this wing concept into a marine vehicle,

Adattando questo concetto di ala a un veicolo nautico,

we had the genesis of an ocean drone.

è nata la genesi di un drone oceanico.

Now, these are larger than they appear.

Tenete conto che sono più grandi di quello che appaiono.

They are about 15 feet high, 23 feet long, seven feet deep.

Misurano circa 4,5 metri in altezza, 7 in lunghezza e 1,5 in larghezza.

Think of them as surface satellites.

Vedeteli come dei satelliti di superficie.

They're laden with an array of science-grade sensors

Sono dotati di una serie di sensori calibrati scientificamente

that measure all key variables,

che misurano tutte le principali variabili,

both oceanographic and atmospheric,

sia oceanografiche che atmosferiche,

and a live satellite link transmits this high-resolution data

e i dati ad alta risoluzione vengono trasmessi a terra in tempo reale

back to shore in real time.

da un collegamento satellitare.

Our team has been hard at work over the past few years,

Il nostro team è stato molto impegnato negli ultimi anni

conducting missions in some of the toughest ocean conditions

a condurre missioni nelle più rigide condizioni oceaiche

on the planet,

sul pianeta,

from the Arctic to the tropical Pacific.

dall'Artico al tropicale Oceano Pacifico.

We have sailed all the way to the polar ice shelf.

Siamo arrivati fino alla calotta glaciale artica.

We have sailed into Atlantic hurricanes.

Abbiamo navigato nel bel mezzo degli uragani atlantici.

We have rounded Cape Horn,

Abbiamo scovato Capo Horn

and we have slalomed between the oil rigs of the Gulf of Mexico.

e fatto lo slalom tra le piattaforme petrolifere nel Golfo del Messico.

This is one tough robot.

Questo robot è davvero resistente.

Let me share with you recent work that we did

Vorrei condividere con voi il recente lavoro condotto

around the Pribilof Islands.

nei pressi delle isole Pribilof.

This is a small group of islands deep in the cold Bering Sea

Si tratta di un piccolo gruppo di isole situate nel gelido mare di Bering

between the US and Russia.

tra Stati Uniti e Russia.

Now, the Bering Sea is the home of the walleye pollock,

Il mare di Bering ospita il merluzzo d'Alaska,

which is a whitefish you might not recognize,

un coregone che forse non riconoscerete,

but you might likely have tasted if you enjoy fish sticks or surimi.

ma che avrete assaggiato se vi piacciono i bastoncini di pesce o i surimi.

Yes, surimi looks like crabmeat, but it's actually pollock.

Sì, i surimi sembrano polpa di granchio, ma sono in realtà merluzzo.

And the pollock fishery is the largest fishery in the nation,

La pesca del merluzzo è la più grande industria ittica nella nazione,

both in terms of value and volume --

sia in termini di valore che di volume;

about 3.1 billion pounds of fish caught every year.

il pesce pescato ogni anno raggiunge 1,4 milioni di tonnellate.

So over the past few years, a fleet of ocean drones

Così negli ultimi anni, una flotta di droni oceanici

has been hard at work in the Bering Sea

ha lavorato duramente nel mare di Bering

with the goal to help assess the size of the pollock fish stock.

per aiutare a valutare le dimensioni della popolazione di merluzzo.

This helps improve the quota system that's used to manage the fishery

Questo aiuta a migliorare il regime di quote usato per gestire la pesca,

and help prevent a collapse of the fish stock

a prevenire un crollo della popolazione ittica

and protects this fragile ecosystem.

e a proteggere questo fragile ecosistema.

Now, the drones survey the fishing ground using acoustics,

I droni esaminano la zona di pesca attraverso proprietà acustiche,

i.e., a sonar.

per esempio un sonar.

This sends a sound wave downwards,

Questo invia un'onda sonora verso il basso,

and then the reflection, the echo from the sound wave

e poi il riverbero, l'eco dall'onda sonora

from the seabed or schools of fish,

dal fondo marino o dal banco di pesci,

gives us an idea of what's happening below the surface.

ci dà un'idea della situazione al di sotto della superficie.

Our ocean drones are actually pretty good at this repetitive task,

I nostri droni oceanici sono molto bravi a compiere questo procedimento ripetitivo,

so they have been gridding the Bering Sea day in, day out.

così giorno dopo giorno stanno scandagliando il mare di Bering.

Now, the Pribilof Islands are also the home of a large colony of fur seals.

Le isole Pribilof ospitano anche una numerosa colonia di otarie orsine.

In the 1950s, there were about two million individuals in that colony.

Negli anni '50, quella colonia contava circa due milioni di esemplari.

Sadly, these days, the population has rapidly declined.

Tristemente, negli ultimi tempi, la popolazione è rapidamente diminuita.

There's less than 50 percent of that number left,

Da allora gli esemplari si sono dimezzati,

and the population continues to fall rapidly.

e la popolazione continua a calare velocemente.

So to understand why,

Per capire il motivo di tutto ciò,

our science partner at the National Marine Mammal Laboratory

il nostro partner scientifico al National Marine Mammal Laboratory

has fitted a GPS tag on some of the mother seals,

ha sistemato una targhetta GPS su alcune otarie madri,

glued to their furs.

incollate alle loro pellicce.

And this tag measures location and depth

La targhetta misura la posizione e la profondità

and also has a really cool little camera

e inoltre ha una piccola telecamera

that's triggered by sudden acceleration.

che viene attivata da accelerazioni improvvise.

Here is a movie taken by an artistically inclined seal,

Ecco un filmato girato da un'otaria con una vena artistica,

giving us unprecedented insight into an underwater hunt

che ci regala una prospettiva eccezionale di una caccia subacquea

deep in the Arctic,

nelle profondità dell'Artico

and the shot of this pollock prey

e un'istantanea del merluzzo, la preda,

just seconds before it gets devoured.

pochi secondi prima che venga divorato.

Now, doing work in the Arctic is very tough, even for a robot.

Tuttavia, lavorare nell'Artico è molto duro, anche per un robot.

They had to survive a snowstorm in August

Hanno dovuto sopravvivere a una tormenta in agosto

and interferences from bystanders --

e con interferenze da parte dei passanti;

that little spotted seal enjoying a ride.

come quella piccola otaria che si sta godendo la corsa.

(Laughter)

(Risate)

Now, the seal tags have recorded over 200,000 dives over the season,

Nel corso della stagione, i GPS hanno registrato oltre 200.000 immersioni

and upon a closer look,

e con un'analisi più approfondita,

we get to see the individual seal tracks and the repetitive dives.

possiamo vedere la rotta di ogni otaria e le immersioni ripetute.

We are on our way to decode what is really happening

Stiamo sulla strada per scoprire cosa sta realmente accadendo

over that foraging ground,

in quella zona di foraggiamento

and it's quite beautiful.

ed è davvero stupendo.

Once you superimpose the acoustic data collected by the drones,

Una volta sovrapposti i dati acustici raccolti dai droni,

a picture starts to emerge.

si comincia ad avere un quadro.

As the seals leave the islands and swim from left to right,

Quando le otarie lasciano le isole, nuotando da sinistra a destra,

they are observed to dive at a relatively shallow depth of about 20 meters,

si immergono a una profondità di circa 20 metri,

which the drone identifies is populated by small young pollock

che il drone identifica essere popolata da piccoli merluzzi giovani

with low calorific content.

a basso contenuto calorico.

The seals then swim much greater distance and start to dive deeper

Poi coprono distanze molto più ampie e si immergono più in profondità

to a place where the drone identifies larger, more adult pollock,

in una zona dove il drone identifica merluzzi più grossi e più adulti,

which are more nutritious as fish.

che sono più nutrienti.

Unfortunately, the calories expended by the mother seals

Purtroppo, le calorie bruciate dalle otarie madri

to swim this extra distance

che nuotano in questa ulteriore distanza

don't leave them with enough energy to lactate their pups back on the island,

non lasciano loro abbastanza energie per allattare i loro piccoli sull'isola,

leading to the population decline.

portando così al calo della popolazione.

Further, the drones identify that the water temperature around the island

Inoltre, i droni hanno registrato un aumento della temperatura dell'acqua

has significantly warmed.

intorno all'isola.

It might be one of the driving forces that's pushing the pollock north,

Potrebbe essere uno dei fattori che spingono i merluzzi verso nord,

and to spread in search of colder regions.

in cerca di regioni più fredde.

So the data analysis is ongoing,

L'analisi dei dati è ancora in corso,

but already we can see that some of the pieces of the puzzle

ma possiamo già notare che alcuni pezzi del puzzle

from the fur seal mystery

del mistero delle otarie orsine

are coming into focus.

si stanno congiungendo.

But if you look back at the big picture,

Ma tornando indietro al quadro generale,

we are mammals, too.

anche noi siamo mammiferi.

And actually, the oceans provide up to 20 kilos of fish per human per year.

Gli oceani forniscono fino a 20 kg di pesce per persona all'anno.

As we deplete our fish stocks, what can we humans learn

Mentre esauriamo le scorte di pesce, cosa possiamo imparare

from the fur seal story?

dalla storia delle otarie orsine?

And beyond fish, the oceans affect all of us daily

E a parte questo, gli oceani interessano tutti noi da vicino

as they drive global weather systems,

dato che condizionano i sistemi meteorologici,

which affect things like global agricultural output

che influenzano la produzione agricola mondiale

or can lead to devastating destruction of lives and property

o possono portare alla distruzione di vite e di beni materiali

through hurricanes, extreme heat and floods.

attraverso uragani, siccità e inondazioni estreme.

Our oceans are pretty much unexplored and undersampled,

C'è ancora molto da esplorare e da studiare nei nostri oceani,

and today, we still know more about other planets than our own.

e oggigiorno conosciamo gli altri pianeti meglio del nostro.

But if you divide this vast ocean in six-by-six-degree squares,

Ma se dividessimo il vasto oceano in quadrati di 6x6 gradi,

each about 400 miles long,

ognuno di circa 600 km di lunghezza,

you'd get about 1,000 such squares.

ne otterremmo circa 1.000.

So little by little, working with our partners,

Così, poco alla volta, lavorando con i nostri partner,

we are deploying one ocean drone in each of those boxes,

stiamo installando un drone oceanico in ognuna di quelle caselle,

the hope being that achieving planetary coverage

con la speranza che, raggiungendo una copertura globale,

will give us better insights into those planetary systems

potremo avere una conoscenza maggiore di quei sistemi planetari

that affect humanity.

che influiscono sull'umanità.

We have been using robots to study distant worlds in our solar system

Usiamo robot per studiare mondi lontani nel nostro sistema solare

for a while now.

già da qualche tempo.

Now it is time to quantify our own planet,

È ora di quantificare il nostro pianeta,

because we cannot fix what we cannot measure,

perché non possiamo sistemare ciò che non possiamo misurare

and we cannot prepare for what we don't know.

e non possiamo prepararci per ciò che non conosciamo.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)