ERC Proof of Concept al progetto di Alessio Rovere per trasformare la ricerca sulle coste in uno strumento operativo contro le inondazioni marine

L’Università Ca’ Foscari Venezia ha ottenuto un finanziamento ERC Proof of Concept di 150mila euro (sono 18 i progetti finanziati in Italia) per il progetto MARINA – Multi-model Approach for Runup and INundation Analysis, coordinato dal prof. Alessio Rovere, docente di Geografia fisica e Geomorfologia presso il Dipartimento di Scienze Ambientali, Informatica e Statistica. 

Il progetto MARINA svilupperà un sistema cloud per prevedere in tempo quasi reale il rischio di allagamento costiero causato dalle onde durante le mareggiate. Il progetto scaturisce dai risultati dell’ERC Starting Grant WARMCOASTS e punta a portare la ricerca verso un prototipo validato e potenzialmente utilizzabile da comuni costieri, protezione civile e gestori del territorio. La caratteristica infatti degli ERC Proof of Concept (PoC) è supportare i ricercatori nella verifica e nello sviluppo del potenziale di innovazione della loro ricerca, contribuendo a calarla nelle applicazioni concrete.

MARINA nasce da un problema concreto: durante le mareggiate, il livello raggiunto dal mare sulla costa non dipende solo dalla marea e dalla storm surge, ma anche dal wave runup, cioè dalla risalita delle onde sulla spiaggia o sulle strutture costiere. Questo processo può determinare l’allagamento di infrastrutture, abitazioni, stabilimenti balneari e aree urbane costiere. Prevederlo in modo affidabile è però difficile: i modelli fisici più accurati sono molto costosi dal punto di vista computazionale, mentre le formule empiriche usate nei sistemi operativi sono rapide ma spesso non restituiscono una stima dell’incertezza.

Il progetto MARINA intende superare questa limitazione sviluppando un sistema decisionale  capace di produrre previsioni probabilistiche del runup e quindi del rischio di inondazione costiera. Il cuore del progetto sarà un approccio ibrido: simulazioni numeriche ad alta fedeltà, eseguite offline con modelli fisici come XBeach, verranno usate per calibrare un insieme di modelli empirici molto più rapidi. In questo modo MARINA punta a combinare il rigore della modellazione fisica con la velocità necessaria per l’uso operativo.

“Con MARINA vogliamo trasformare una linea di ricerca nata per studiare gli eventi estremi del passato remoto del nostro Pianeta in uno strumento utile per gestire il rischio costiero di oggi”, spiega Rovere. “L’idea è fornire una previsione rapida e con margini di incertezza: per esempio, indicare la probabilità che durante una mareggiata venga superata una soglia critica di allagamento”.

Il progetto deriva direttamente dall’ERC Starting Grant WARMCOASTS (1,5 mil di euro), coordinato da Rovere e dedicato allo studio delle coste e dei livelli marini del passato. In particolare, MARINA rappresenta la traduzione tecnologica di alcuni sviluppi scientifici maturati in WARMCOASTS: l’uso di ensemble probabilistici, la modellazione di eventi estremi con strumenti fisici ad alta risoluzione e la costruzione di workflow capaci di combinare dati globali sulle onde, modelli empirici e osservazioni geologiche. Queste attività hanno evidenziato un limite cruciale degli strumenti disponibili: i modelli più accurati non sono facilmente scalabili per previsioni operative, mentre quelli più veloci non sono abbastanza adattati alle condizioni locali. MARINA nasce per colmare questo divario.

Nel corso dei 18 mesi del progetto, il team svilupperà il software MARINA, che potrà essere utilizzato per prevedere in modo rapido e accurato l’inondazione costiera in seguito a mareggiate. Il sistema sarà testato in due siti pilota italiani con caratteristiche costiere diverse: uno in Liguria, rappresentativo di una spiaggia del Mar Ligure, e uno in Veneto, rappresentativo di una spiaggia dell’Adriatico. L’obiettivo è portare la tecnologia da un concetto scientifico sperimentale a un prototipo operativo validato.

Accanto allo sviluppo tecnico, MARINA includerà un percorso di trasferimento tecnologico e valutazione del potenziale commerciale. In collaborazione con la Venice School of Management e con PINK – Promozione dell’Innovazione e del Know-how, l’ufficio di trasferimento tecnologico di Ca’ Foscari, il progetto analizzerà protezione della proprietà intellettuale, possibili implicazioni legali dell’uso di previsioni probabilistiche e modelli di business. Saranno inoltre organizzate attività di design thinking con potenziali utenti per capire quale formato di informazione sia più utile: mappe dettagliate, previsioni quantitative del runup o sistemi semplificati a soglie, come indicatori “a semaforo”.

Il progetto coinvolgerà anche due collaboratori di Ca’ Foscari. Il prof. Filippo Bergamasco, esperto di computer vision, fotogrammetria, remote sensing e ricostruzione 3D, contribuirà alla supervisione degli aspetti informatici e tecnici dell’implementazione. Il prof. Stefano Micelli, ordinario di International Management alla Venice School of Management, seguirà invece la strategia go-to-market, la valutazione del potenziale di mercato e il percorso verso un possibile sfruttamento commerciale della tecnologia.

Alla fine del progetto, MARINA prevede due risultati principali: un software validato, installato su cloud e accessibile tramite interfaccia per utenti finali, e un business plan che definirà le possibili strade per la valorizzazione del progetto, inclusa la licenza universitaria o la futura creazione di uno spin-off.

Il finanziamento ERC Proof of Concept, il secondo a Ca’ Foscari, consentirà quindi di portare un risultato della ricerca di frontiera verso una possibile applicazione concreta: aiutare le comunità costiere a prepararsi meglio agli eventi estremi, con strumenti più rapidi, più trasparenti e più adatti a comunicare l’incertezza del rischio.

Il finanziamento  ERC “Proof of concept” di 150mila euro, è un grant dell'European Research Council finalizzato alla verifica sul campo e all’applicazione di risultati di ricerca. Per saperne di più su ERC a Ca' Foscari