Analisi del segnale di backscatter da Ecoscandaglio MultiFascio (EMF) in ambiente marino: Applicazioni per lo studio dei fondali e delle risorse ittiche pelagiche in 3D.

Conventionally, the marine environment is divided into a benthic and pelagic domain; in this work MultiBeam Echosounder System (MBES) was used to investigate both, using the acoustic response (backscatter) of the emitted wave. Backscatter analyses have been applied onto two scientific fields: a geological-sedimentological field and a biological one. Specifically, new techniques of signal processing have been applied, leading to new fields of study and laying the foundations for further investigations and researches. Along the Tyrrhenian coast of the Basilicata region (southern Italy), backscatter signal has been used to characterize the seabed in terms of acoustic facies, while along the continental shelf of the Strait of Sicily the acoustic response of the whole water column to study schools of fish in three dimensions has been analyzed. The results led, as concerns the geological field, to create a very detailed thematic map, as well as the construction of an acoustic mosaic which is able to return highly discriminant bottom textural information. As for the biological field, the new applied methods made it possible to visualize and describe three-dimensional schools of the most abundant fish (Engraulis encrasicolus, Sardina pilchardus), on which an analysis of shape, size and volume has been carried out.

L'ambiente marino viene tradizionalmente suddiviso in un dominio bentonico e in un dominio pelagico; in questo lavoro di tesi è stato utilizzato l'Ecoscandaglio MultiFascio (EMF), per investigarli entrambi, utilizzando la risposta acustica (backscatter) dell'onda emessa. E' stato così applicato lo studio del backscatter in due ambiti scientifici, apparentemente separati tra loro: uno più geologico-sedimentologico e uno più biologico. In particolare, sono state utilizzate nuove metodiche di elaborazione del segnale acustico che hanno portato a nuovi campi di studio e che pongono le basi per successive indagini e ricerche. Lungo il litorale tirrenico lucano il backscatter è stato utilizzato per la caratterizzazione del fondale marino in termini di facies acustiche, mentre lungo la piattaforma continentale dello Stretto di Sicilia è stata analizzata la risposta acustica dell'intera colonna d'acqua per lo studio dei banchi di pesci in tre dimensioni. I risultati hanno portato, in ambito geologico, alla realizzazione di una carta tematica molto dettagliata, oltre che alla creazione di un mosaico acustico in grado di restituire informazioni tessiturali del fondo altamente discriminanti. In ambito biologico le nuove metodiche applicate hanno consentito di visualizzare e descrivere in tre dimensioni i banchi di pesci più abbondanti (Engraulis encrasicolus, Sardina pilchardus) di cui è stata fatta un'analisi della forma, della grandezza e dei volumi.