Un innovativo studio utilizza satelliti e intelligenza artificiale per monitorare il sistema idrotermale dell'isola di Vulcano. La ricerca promette una sorveglianza vulcanica più avanzata.
Monitoraggio avanzato del sistema idrotermale
Le acque calde, il vapore e i gas dell'isola di Vulcano saranno ora osservati con tecnologie all'avanguardia. Satelliti e intelligenza artificiale (IA) entreranno nel sistema di monitoraggio. Questo approccio innovativo è il risultato di uno studio condotto dall'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV). La ricerca ha visto la collaborazione del dipartimento di matematica e informatica dell'Università degli Studi di Catania. Il progetto, denominato Safari, è stato finanziato dal programma Pianeta Dinamico dell'INGV. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica «Remote Sensing Applications: Society and Environment».
Analisi dei dati con IA e satelliti
Lo studio ha esaminato dati raccolti tra il 2016 e il 2024. Sono state combinate informazioni satellitari con dati di temperatura delle fumarole. I satelliti Viirs e Sentinel-2 hanno fornito dati sulla temperatura e le condizioni ambientali. Le temperature delle fumarole provengono dalla rete di monitoraggio dell'INGV. L'area di interesse è stata il Cratere La Fossa. Il ricercatore Francesco Spina, autore corrispondente della ricerca, ha spiegato il metodo. Un modello di apprendimento semi supervisionato è stato impiegato. Questo modello ha permesso di distinguere con precisione le diverse condizioni di attività del sistema idrotermale.
Superare i limiti dei dati con reti neurali
La ricercatrice INGV Gaetana Ganci, co-autrice dello studio, ha evidenziato un aspetto cruciale. L'uso di un modello semi-supervisionato basato su reti neurali generative ha superato un limite importante. La limitata disponibilità di dati etichettati era un ostacolo. Questo problema è dovuto alla rarità delle fasi di crisi vulcanica. Il modello, infatti, è in grado di apprendere efficacemente. Funziona sia con pochi dati già classificati, sia con un'ampia quantità di dati non etichettati. Le reti neurali generative sono sistemi sofisticati. Sono capaci di riconoscere situazioni diverse. Riescono a farlo anche con pochi esempi già classificati. Sfruttano le informazioni presenti nei dati non etichettati.
Nuove prospettive per la sorveglianza vulcanica
I risultati della ricerca aprono nuove prospettive. L'intelligenza artificiale applicata ai dati satellitari può supportare il monitoraggio dei vulcani. Permette di analizzare nel tempo le variazioni di temperatura superficiale. Consente inoltre di individuare cambiamenti legati all'attività del sistema idrotermale. Questo apre la strada a sistemi di sorveglianza più avanzati. Si potrà migliorare l'individuazione precoce di segnali di instabilità. L'isola di Vulcano, situata nelle Eolie, è un laboratorio naturale per queste tecnologie. La collaborazione tra enti di ricerca e università è fondamentale. Essa permette di sviluppare strumenti sempre più efficaci per la protezione del territorio. La ricerca scientifica continua a fornire risposte concrete per la gestione dei rischi naturali. Il monitoraggio costante è la chiave per la sicurezza delle comunità.