Dal 2 al 5 novembre 2026, l’Aalborg University Copenhagen ospita il SEAtwins Symposium, un appuntamento internazionale dedicato allo sviluppo dei gemelli digitali degli oceani e alla loro applicazione nella gestione degli ecosistemi marini. Ricercatori, esperti di modellazione ambientale e rappresentanti delle istituzioni si confrontano su una questione che interessa direttamente la tutela del mare: quanto possono essere affidabili le simulazioni informatiche quando vengono utilizzate per valutare gli effetti delle attività umane e orientare le decisioni pubbliche?
L’iniziativa, intitolata Advancing Digital Twins of the Ocean, riunisce diversi progetti europei impegnati nell’integrazione di dati oceanografici, modelli ecologici e informazioni socioeconomiche. Il programma comprende interventi scientifici, presentazioni di strumenti sperimentali e sessioni formative dedicate all’utilizzo delle tecnologie disponibili.
Il simposio è organizzato dal cluster SEAtwins, riconosciuto nell’ambito del Decennio delle scienze oceaniche delle Nazioni Unite, e si collega agli obiettivi della missione europea Restore Our Ocean and Waters, che sostiene interventi per il ripristino degli habitat, la protezione della biodiversità e l’utilizzo sostenibile delle risorse acquatiche.
La questione centrale riguarda il passaggio dall’osservazione delle condizioni marine alla possibilità di simulare le conseguenze di differenti scelte di gestione, tenendo conto delle caratteristiche degli ecosistemi e delle attività economiche che insistono sulle stesse aree.
Quattro giornate tra ricerca oceanografica e modelli socioecologici
Il programma definitivo del SEAtwins Symposium 2026 prevede quattro giornate, dal 2 al 5 novembre. Le presentazioni scientifiche si concentrano tra il 2 e il 4 novembre, mentre gli appuntamenti formativi proseguono anche il 5 novembre.
La prima giornata si apre con un incontro riservato ai partner dei progetti e prosegue con l’intervento di Dmitry Frank-Kamenetsky, del segretariato della Commissione di Helsinki, HELCOM, l’organismo internazionale che si occupa della protezione dell’ambiente marino del Baltico. Le sessioni affrontano le pressioni esercitate dalle infrastrutture e dalle attività umane sul mare, la valutazione degli ecosistemi, il ripristino ambientale e la visualizzazione delle informazioni scientifiche.
Il 3 novembre interviene Victoria Persson, di Mercator Ocean International, con una relazione dedicata al gemello digitale europeo dell’oceano e alla necessità di collegare dati, strumenti e utilizzatori. Nella stessa giornata Mikael van Deurs, ricercatore del DTU Aqua, affronta il problema della conoscenza delle popolazioni ittiche nelle acque costiere danesi, dove le preoccupazioni di pescatori e comunità locali devono confrontarsi con la disponibilità limitata di determinate informazioni scientifiche.
È un tema particolarmente significativo: anche i modelli più avanzati hanno bisogno di osservazioni attendibili per descrivere correttamente le condizioni di un ecosistema.
Le sessioni del 3 novembre comprendono inoltre approfondimenti sull’architettura dei gemelli digitali, sull’interoperabilità dei dati e sull’impiego dei modelli socioecologici a supporto delle decisioni.
Il 4 novembre l’attenzione si sposta sugli utilizzi concorrenti dello spazio marino, sugli impatti economici, sulla vulnerabilità degli ecosistemi e sulla pianificazione territoriale. Un confronto conclusivo è dedicato al passaggio dalle simulazioni alle decisioni operative.
Seguono attività pratiche sugli strumenti sviluppati dai progetti SEADITO e SURIMI. Il 5 novembre sono previsti ulteriori momenti formativi sulla modellazione dei sistemi socioecologici e la conferenza conclusiva del progetto AquaINFRA.
Come funzionano i gemelli digitali degli oceani
La temperatura dell’acqua, la salinità, le correnti, il livello del mare e la concentrazione di ossigeno possono essere misurati attraverso strumenti differenti. Satelliti, boe, sensori, campagne oceanografiche e sistemi automatici producono informazioni che descrivono aspetti specifici dell’ambiente marino.
Queste osservazioni, tuttavia, non arrivano necessariamente con la stessa frequenza, precisione o copertura geografica. Alcune aree sono monitorate in maniera continuativa, mentre altre dispongono di rilevazioni sporadiche. Anche le modalità di raccolta e classificazione possono cambiare tra istituti scientifici e Paesi.
I gemelli digitali degli oceani cercano di collegare queste informazioni in una rappresentazione informatica dinamica, alimentata dai dati disponibili e da modelli matematici capaci di descrivere l’evoluzione dei fenomeni.
Non esiste necessariamente un unico modello che riproduca ogni processo marino. Un sistema può utilizzare una simulazione delle correnti, collegarla a informazioni sulla distribuzione delle specie e integrare altri strumenti per studiare gli effetti della pesca, dell’inquinamento o dei cambiamenti climatici.
La distinzione rispetto a una carta digitale tradizionale riguarda soprattutto la possibilità di elaborare scenari.
Una mappa può mostrare dove si trova una determinata concentrazione di sostanze inquinanti. Un modello dinamico può invece stimarne il movimento in funzione delle correnti e delle condizioni ambientali, verificando come cambierebbe la distribuzione al variare di determinati parametri.
Le simulazioni non riproducono automaticamente ciò che accadrà. Producono risultati dipendenti dai dati utilizzati, dalle ipotesi iniziali e dai processi descritti dal modello.
Questa differenza diventa particolarmente importante quando le elaborazioni riguardano decisioni con conseguenze ambientali ed economiche.
Il ruolo della piattaforma europea EDITO
Il lavoro presentato al simposio si collega allo sviluppo dello European Digital Twin Ocean, l’iniziativa promossa dalla Commissione europea per rendere accessibili dati, modelli e strumenti di simulazione dell’ambiente marino.
La sua infrastruttura tecnologica principale è EDITO, una piattaforma pubblica che riunisce risorse scientifiche e capacità di elaborazione informatica. Il primo prototipo dell’infrastruttura è stato presentato nel 2024, mentre le successive attività di sviluppo puntano ad ampliare le applicazioni disponibili.
La piattaforma utilizza due importanti sistemi europei già operativi.
Il primo è Copernicus Marine Service, che fornisce osservazioni satellitari, analisi e previsioni oceanografiche relative a numerosi parametri fisici e biogeochimici.
Il secondo è EMODnet, la rete europea per l’osservazione e la raccolta dei dati marini, che integra informazioni su fondali, caratteristiche fisiche e chimiche delle acque, biodiversità, habitat, geologia e attività umane.
L’integrazione permette di lavorare su informazioni provenienti da infrastrutture differenti senza dover ricostruire ogni volta l’intero sistema di accesso ai dati.
EDITO mette inoltre a disposizione risorse di calcolo in ambiente cloud. I ricercatori possono eseguire analisi e modelli direttamente vicino agli archivi informativi, limitando la necessità di trasferire grandi quantità di dati sui propri computer.
Un aspetto decisivo riguarda l’interoperabilità: modelli sviluppati da gruppi di ricerca differenti devono poter utilizzare informazioni compatibili, documentate e interpretabili correttamente.
Senza questa condizione, anche strumenti scientificamente validi rischiano di rimanere confinati ai singoli progetti che li hanno realizzati.
Dalla tutela della biodiversità alla pianificazione dello spazio marino
Le applicazioni dei gemelli digitali degli oceani interessano diversi ambiti della gestione ambientale. Uno dei più rilevanti riguarda la protezione degli habitat e la valutazione degli effetti delle attività economiche.
Nella pianificazione dello spazio marittimo, le autorità devono considerare esigenze che possono entrare in conflitto: pesca professionale, trasporto navale, produzione energetica offshore, conservazione della biodiversità e attività turistiche.
Le simulazioni permettono di confrontare ipotesi alternative prima di adottare determinate decisioni.
Nel caso di un’area marina protetta, per esempio, un modello può essere utilizzato per valutare come differenti limitazioni delle attività di pesca potrebbero incidere sulle popolazioni ittiche e sulle attività economiche locali. Il risultato dipende dalla qualità delle informazioni disponibili e dalle relazioni ecologiche ed economiche effettivamente rappresentate.
Un’altra applicazione riguarda il ripristino degli habitat costieri.
Praterie di fanerogame marine, zone umide e altri ambienti naturali svolgono funzioni ecologiche importanti e possono contribuire, in determinate condizioni, alla protezione delle coste. I modelli consentono di confrontare scenari di conservazione e ripristino, considerando variabili come erosione, condizioni idrodinamiche e modificazioni ambientali.
Anche la diffusione di sostanze inquinanti può essere studiata attraverso simulazioni che collegano dati sulle correnti, caratteristiche delle acque e processi di trasporto.
Per quanto riguarda la biodiversità, gli strumenti digitali possono aiutare a individuare le aree maggiormente esposte a pressioni cumulative. Una determinata zona può infatti subire contemporaneamente gli effetti del traffico marittimo, delle alterazioni della temperatura, delle attività di pesca e dell’inquinamento.
Analizzare separatamente ogni pressione rischia di restituire un quadro incompleto. Collegarle nello stesso ambiente di modellazione permette di studiare possibili interazioni, purché siano disponibili dati e conoscenze sufficienti.
Perché i modelli devono considerare anche pescatori e comunità costiere
Una caratteristica del SEAtwins Symposium 2026 è l’attenzione riservata ai sistemi socioecologici, nei quali ambiente naturale e attività umane vengono studiati come componenti interdipendenti.
Le decisioni di gestione del mare modificano le condizioni operative di imprese, lavoratori e comunità costiere. Allo stesso tempo, il comportamento degli operatori economici influisce sull’efficacia delle misure ambientali.
Una restrizione della pesca, per esempio, può ridurre la pressione esercitata su una determinata area. Tuttavia, parte delle attività potrebbe spostarsi verso zone limitrofe, modificando la distribuzione dello sforzo di pesca e i relativi effetti ecologici.
Per valutare uno scenario simile occorre considerare anche informazioni sulle flotte, sulle modalità operative, sulle scelte economiche e sulle eventuali reazioni degli operatori.
La modellazione socioecologica prova a rappresentare queste relazioni, evitando di considerare le attività umane come elementi esterni agli ecosistemi.
Tra i progetti coinvolti nel cluster SEAtwins figura SEADITO, impegnato nello sviluppo di strumenti per confrontare differenti strategie di gestione attraverso analisi socioecologiche.
SURIMI concentra parte delle proprie attività sulla gestione della pesca, combinando modelli ecologici e strumenti di simulazione delle attività umane. Tra le tecnologie utilizzate rientrano Ecopath with Ecosim e POSEIDON, affiancati da interfacce basate sull’intelligenza artificiale per facilitare l’accesso e l’interpretazione dei risultati.
SEADOTs sviluppa modelli destinati alla governance marina, con attività dimostrative che interessano il Mare del Nord e il Baltico.
EcoTwin lavora invece sull’integrazione di informazioni fisiche, ecologiche e sociali, utilizzando anche tecniche di intelligenza artificiale e strumenti matematici per rappresentare le relazioni tra le diverse componenti del sistema.
L’elemento comune è la ricerca di metodi che consentano agli utilizzatori di esaminare scenari alternativi e comprenderne le conseguenze potenziali, senza attribuire alle simulazioni un’autorità decisionale autonoma.
I limiti delle simulazioni e il problema dei dati mancanti
La crescita delle capacità di calcolo rende possibili elaborazioni sempre più complesse, ma non elimina le incertezze scientifiche.
I gemelli digitali degli oceani dipendono innanzitutto dalla disponibilità di osservazioni. Le misurazioni della superficie marina ottenute dai satelliti, per esempio, non descrivono direttamente tutti i processi che avvengono in profondità o vicino al fondale.
Per ricostruire questi fenomeni servono osservazioni specifiche e modelli capaci di collegare le informazioni disponibili.
La situazione diventa più complessa quando si studiano popolazioni animali, habitat o comportamenti economici. Le informazioni sulla distribuzione di alcune specie possono essere incomplete, mentre le reazioni delle persone ai cambiamenti normativi non seguono sempre schemi prevedibili.
Il problema non riguarda esclusivamente la quantità dei dati. Conta anche la loro qualità.
Misurazioni effettuate con strumenti differenti possono richiedere procedure di calibrazione e armonizzazione. Le osservazioni raccolte in periodi diversi devono essere interpretate considerando eventuali modificazioni ambientali. Inoltre, un modello costruito per una determinata area geografica non può essere trasferito automaticamente in un altro ambiente senza verificarne l’adeguatezza.
Un ulteriore limite è rappresentato dalla scala delle simulazioni.
Un modello oceanografico capace di descrivere grandi masse d’acqua potrebbe non avere una risoluzione sufficiente per analizzare un piccolo estuario, una zona portuale o un habitat costiero particolarmente articolato.
La scelta dello strumento deve quindi dipendere dalla domanda scientifica e gestionale, non soltanto dalla potenza tecnologica disponibile.
Anche l’intelligenza artificiale richiede verifiche appropriate. Può facilitare l’elaborazione di grandi archivi, individuare regolarità nei dati e migliorare alcune procedure di analisi, ma risultati statisticamente plausibili non costituiscono necessariamente una spiegazione corretta dei processi ecologici.
Per questo motivo diventano essenziali la validazione dei modelli attraverso osservazioni indipendenti, la documentazione delle ipotesi e la comunicazione dell’incertezza.
Un sistema che produce una rappresentazione visivamente dettagliata del mare può trasmettere un’impressione di precisione superiore a quella effettivamente garantita dalle informazioni scientifiche.
Dalle simulazioni alle decisioni sulla gestione del mare
La sessione del 4 novembre dedicata al passaggio dai gemelli digitali alle decisioni affronta uno degli aspetti più delicati dell’intero percorso di ricerca.
Un’amministrazione pubblica che deve valutare un intervento di protezione costiera o una modifica alla pianificazione marina ha bisogno di risultati comprensibili, confrontabili e accompagnati da indicazioni sui relativi margini di incertezza.
Le simulazioni possono contribuire al processo istruttorio, ma devono essere integrate con osservazioni sul campo, valutazioni ambientali, conoscenze locali e procedure amministrative.
Il loro utilizzo pone anche questioni di trasparenza. Quando un modello viene impiegato per motivare una scelta, è necessario conoscere quali dati siano stati utilizzati, quali scenari siano stati confrontati e quali elementi non siano rappresentati adeguatamente.
La partecipazione degli operatori e delle comunità costiere assume quindi una funzione concreta. Può contribuire a individuare informazioni mancanti, verificare ipotesi relative alle attività economiche e rendere più comprensibili le conseguenze delle diverse opzioni.
La piattaforma europea EDITO punta a favorire questa evoluzione attraverso un’infrastruttura condivisa e progressivamente accessibile a una platea più ampia rispetto alla sola comunità scientifica.
Il rapporto con Destination Earth, l’iniziativa europea dedicata alla simulazione del sistema terrestre, riguarda soprattutto le possibilità di interoperabilità tra piattaforme e modelli. Si tratta di programmi distinti, con ambiti e strumenti propri: il SEAtwins Symposium rimane specificamente dedicato ai sistemi marini e costieri e alla loro dimensione socioecologica.
Le attività formative previste a Copenaghen il 4 e 5 novembre completano il confronto scientifico con esercitazioni sugli strumenti sviluppati dai progetti partecipanti. La possibilità di utilizzare concretamente i modelli, esaminarne i risultati e comprenderne i limiti rappresenta un passaggio necessario per trasformare i gemelli digitali degli oceani in strumenti effettivamente utilizzabili nella pianificazione e nella protezione dell’ambiente marino.
