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  12-02-2007: IL CUORE DELLA GALASSIA E I SUONI DEI CAPODOGLI 
 ELENCO COMPLETO 

Straordinaria scoperta biologica al largo della Sicilia. Grazie al prototipo di un osservatorio sottomarino dell’Infn per particelle provenienti dal centro della galassia, č stato possibile scoprire che i capodogli nel Mediterraneo sono molti di piů di quanto si pensasse. Un esempio di come la ricerca di base nella fisica puň avere ricadute importantissime per le altre scienze.

EMBARGO FINO ALLE ORE 20.00 DI LUNED? 12 FEBBRAIO 2007

Sono centinaia, e non solo poche decine come si credeva, i capodogli che vivono nel Mediterraneo. La scoperta ? avvenuta durante la prima fase dell?esperimento Nemo (Nemo-Fase1) che l?Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha messo a disposizione dei biologi marini nelle profondit? del mare di fronte a Catania.
L?apparato dell?Infn ha permesso infatti ai biologi del Centro Interdisciplinare di Bioacustica e Ricerche Ambientali dell?Universit? di Pavia di ascoltare a oltre 2000 (duemila) metri di profondit? le voci ? i caratteristici ?schiocchi? ? dei capodogli e di registrare in questo modo il passaggio di almeno un esemplare ogni due giorni per un periodo di un anno e mezzo. Questo permette di ipotizzare la presenza di centinaia di esemplari nel Mediterraneo.
La registrazione dei suoni attraverso gli idrofoni rappresenta una prima mondiale per la profondit? a cui ? stata fatta e per la variet? e chiarezza dei suoni registrati. ? stato infatti possibile registrare anche le voci dei delfini.
Nemo ? un progetto dell?Infn ? Laboratori Nazionali del Sud, equipaggiato con potenti sensori ottici per la rivelazione delle tenui scie luminose prodotte dai neutrini. Ha iniziato la propria attivit? nel gennaio del 2005 con la stazione sperimentale Onde (Ocean Noise Detection Experiment), che ha permesso di effettuare il monitoraggio in tempo reale del rumore acustico sottomarino. La stazione ? installata a oltre 2000 metri di profondit? circa 20 km al largo di Catania.
Nemo-Fase1 ? il prototipo del futuro telescopio sottomarino per neutrini di alta energia, provenienti anche dal centro della nostra galassia e in grado di attraversare tutta la Terra da una parte all?altra. Particelle la cui origine ? ancora misteriosa ma che potrebbero portare gli scienziati alle fonti delle altrettanto misteriose emissioni di raggi cosmici di altissima energia.
Una volta completo, il telescopio sar? costituito da 80 torri ancorate a 3500 metri di profondit?, nel mare al largo di Capo Passero in Sicilia. Le torri saranno alte due volte la Tour Eiffel.
La scoperta della presenza di molti capodogli nel Mediterraneo ? un esempio di come la ricerca di base nella fisica possa avere ricadute importanti per le altre scienze e per la cultura.

I commenti degli esperti
?? in corso una forte concorrenza internazionale con i gruppi di ricerca americani che stanno realizzando un apparato simile sotto i ghiacci dell?Antartide ? spiega Emilio Migneco, direttore dei Laboratori Nazionali del Sud dell?Infn ? In Europa vi ? un grande sforzo cofinanziato dalla Comunit? Europea per realizzare l?osservatorio sottomarino internazionale nel Mediterraneo nel prossimo futuro?.

?Dai suoni emessi dai capodogli abbiamo potuto capire che alcuni erano di passaggio, altri invece dialogavano fra loro probabilmente dopo il risveglio ? spiega Gianni Pavan, ricercatore del Centro Interdisciplinare di Bioacustica e Ricerche Ambientali dell?Universit? di Pavia ? Abbiamo calcolato una media dai 3 ai 5 individui ogni due giorni. Questi animali viaggiano a mille metri di profondit? per catturare soprattutto i calamari giganti e possono inabissarsi alla velocit? di 100 metri al minuto?.

?? una grande, bellissima notizia ? commenta il professor Silvio Greco, direttore scientifico dell?Icram, l?istituto per la ricerca sul mare del ministero dell?Ambiente ? pensavamo che i capodogli fossero stati sterminati dalle spadare, dalle reti pelagiche, e invece ecco che questa ricerca dimostra che per fortuna la loro presenza nel Mediterraneo segna una ripresa significativa?.

In sintesi
? Nel Mediterraneo vivono molti pi? capodogli di quanti si pensasse.
? La scoperta ? stata fatta grazie a un rivelatore bioacustico installato dai biologi marini sull?apparato del progetto Nemo-Fase1 dell?Infn.
? Nemo-Fase1 ? un prototipo di rivelatore collocato a oltre 2000 metri di profondit? nel mare al largo di Catania.
? Nemo-Fase1 ? un prototipo che serve a verificare la funzionalit? della strumentazione che sar? utilizzata per costituire Nemo, un dispositivo per rivelare i neutrini provenienti dall?emisfero sud, dopo che questi hanno attraversato tutta la Terra.
? Nemo sar? collocato 80 km al largo della costa siciliana a 3500 metri di profondit? e occuper? un volume di 1 chilometro cubo.

PER APPROFONDIRE

Il progetto Nemo ? Scheda tecnica
I neutrini interagiscono pochissimo con la materia e, non possedendo carica, non subiscono deflessioni causate dai campi magnetici, che ci impedirebbero di risalire alla loro direzione di provenienza. Ma per osservare queste particelle cos? sfuggenti bisogna realizzare rivelatori di dimensioni enormi: le stime teoriche indicano che un telescopio per neutrini di alta energia debba avere un volume di almeno un chilometro cubo (1 km3). Inoltre, per schermarsi dalla pioggia di radiazione cosmica che bersaglia la Terra, questi rivelatori devono essere installati in luoghi molto schermati. In un mezzo trasparente, come l?acqua delle profondit? marine o i ghiacci polari, ? possibile rivelare la debole radiazione luminosa prodotta per effetto Cherenkov dalle particelle secondarie (muoni) che i neutrini generano interagendo con la materia. Poich? i muoni hanno una direzione sostanzialmente uguale a quella dei neutrini che li hanno prodotti, la loro rivelazione permette di risalire anche alla direzione del neutrino e di conseguenza all?osservazione della sua sorgente. Inoltre, se poniamo il rivelatore nelle profondit? marine (o dei ghiacci polari), la materia sovrastante funge anche da schermo contro il fondo di particelle cosmiche, che in superficie ?accecherebbe? il rivelatore. L?acqua (o il ghiaccio) assolve, cos?, a un triplice compito: schermo protettivo dai raggi cosmici, bersaglio per l?interazione di neutrini e mezzo trasparente attraverso il quale si propaga la luce Cherenkov. Nel progetto Nemo-Fase1 ? stato individuato un test site al largo di Catania a oltre 2000 metri di profondit? in cui ? stato installato, lo scorso dicembre, un prototipo del futuro telescopio per neutrini da 1 km3, composto da una struttura meccanica a torre, che consente di collocare nella posizione voluta i sensori ottici e ambientali, e da una junction box che contiene la centralina elettronica per l?alimentazione e la trasmissione di dati a terra. Nella sua versione definitiva, Nemo sar? composto di ben 80 torri alte 750 metri (per un totale di 5000 sensori di luce), che consentiranno di coprire un volume, appunto, di un chilometro cubo e la sua collocazione ? prevista a circa 80 km al largo di Capo Passero (Siracusa), alla profondit? di oltre 3500 metri.

Il capodoglio (Physeter macrocephalus)
? un cetaceo di aspetto massiccio e squadrato, il maschio raggiunge i 18 metri di lunghezza e supera le 50 tonnellate di peso, mentre la femmina si ferma a circa 12 metri di lunghezza. ? un odontocete, perch? ? dotato di denti, e quindi ? molto pi? simile ai delfini che alle balene (misticeti). Come i delfini ? anche dotato di biosonar e quindi ? in grado di ?eco-localizzare?, cio? di orientarsi, di evitare gli ostacoli e di trovare le prede, tramite l?eco proveniente dai segnali che emette. Compie lunghe immersioni, mediamente 40-50 minuti, durante le quali scende velocemente a profondit? intorno ai 900-1000 metri per poi navigare e cacciare cefalopodi in profondit?. Al ritorno in superficie impiega generalmente 10-15 minuti per respirare e riossigenarsi.
Durante le immersioni emette serie di segnali impulsivi, chiamati ?click?, che hanno prevalentemente funzione di ?eco-localizzazione? per conoscere costantemente l?ambiente circostante. Le serie di click sono intervallate da brevi pause, o da sequenze rapide di click per ?focalizzare? e catturare una preda (in analogia con quanto fanno sia i delfini che i pipistrelli). Emettono anche brevi sequenze ritmiche di click, chiamate ?coda?, che hanno struttura e ritmo diverso nei vari oceani colonizzati da questi animali. Nel Mediterraneo il tema prevalente ? costituito da 3 click seguiti da un quarto click pi? distanziato (3+1 o III-I). In superficie, se solitari, i capodogli sono solitamente silenziosi, ma nelle aggregazioni sociali con molti individui, maschi, femmine e piccoli, mostrano un pi? ampio repertorio sempre di sequenze di click. Il capodoglio ? caratterizzato dallo spermaceti, un organo cilindrico costituito da fasce di tessuto muscolare e connettivo che contiene sostanze grasse e oleose: ? posto sull?osso frontale del cranio, con una lunghezza che raggiunge un terzo del totale del corpo, e determina la caratteristica forma del cetaceo. Lo spermaceti ha molteplici funzioni, una delle quali ? la focalizzazione dei click, come una lente acustica, analoga al melone dei delfini. ? caratteristico dei capidogli anche lo sfiatatoio, unico e posto asimmetricamente sul lato sinistro, che produce un soffio inclinato in avanti e verso sinistra. Lo sfiatatoio, collegato al ramo sinistro dell?apparato respiratorio, serve per la respirazione, mentre il destro ? scomparso perch? il corrispondente ramo dell?apparato respiratorio si ? trasformato in un sistema pneumatico per la produzione dei click.


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