Studio delle onde interne oceaniche per comprendere il clima del futuro: l'Università di Torino ottiene un finanziamento ERC

Giovanni Dematteis, ricercatore del Dipartimento di Fisica dell'Università di Torino, è stato selezionato per ricevere uno degli ERC Starting Grant 2025, un finanziamento dell'Unione Europea destinato a promuovere la ricerca d'eccellenza. Con il sostegno di 1,5 milioni di euro per i prossimi cinque anni, Dematteis guiderà il progetto OPPIWaM (Oceanic Physics-based Parameterizations of Internal Wave-driven Mixing), che si concentrerà su una delle sfide più complesse e urgenti nell'ambito dell'oceanografia fisica: comprendere come l'energia negli oceani si trasferisce dalle grandi scale, come quelle generate dalle maree e dai venti, fino alle scale minori, alimentando la turbolenza che influenza la circolazione oceanica globale e il clima terrestre.

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Il progetto OPPIWaM affronta un aspetto cruciale della fisica oceanica: le onde interne. Queste onde rappresentano il principale meccanismo attraverso cui l'energia proveniente da forzanti su larga scala raggiunge le piccole scale turbolente, processi che sono fondamentali per il corretto funzionamento della circolazione oceanica globale. Attualmente, i modelli di circolazione oceanica non riescono a simulare questi processi in maniera accurata, poiché si basano su parametrizzazioni statiche e empiriche che introducono elevata incertezza nelle previsioni.

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Il progetto OPPIWaM si propone di rivoluzionare questo approccio attraverso un'indagine su tre fronti paralleli. In primo luogo, Dematteis e il suo team svilupperanno un codice in grado di descrivere fedelmente la dinamica delle onde interne tra diverse scale. In secondo luogo, costruiranno modelli semplificati che non siano mere "scatole nere", ma che si basino su leggi fisiche interpretative, in modo da rendere i processi oceanici più comprensibili. Infine, l'équipe si concentrerà sulla validazione e sulla vincolatura di questi modelli utilizzando i più recenti dataset globali provenienti da missioni oceaniche, come Argo, che monitorano la temperatura e la salinità delle acque in tempo reale.

Il progetto OPPIWaM si avvale di tre rivoluzioni scientifiche convergenti. La prima è costituita dalle recenti scoperte nella teoria della turbolenza ondosa, che hanno aperto nuovi orizzonti nella comprensione di fenomeni complessi. La seconda riguarda l'efficienza crescente degli algoritmi di clustering e di "equation learning", che permettono una modellazione più precisa e avanzata delle dinamiche oceaniche. Infine, l'avanzamento delle tecnologie di osservazione globale, come il sistema Argo, fornisce dati sempre più dettagliati che rendono possibili analisi più accurate.

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L'impatto del progetto potrebbe essere significativo per le previsioni climatiche globali. Riducendo l'incertezza nei modelli di circolazione oceanica, OPPIWaM potrebbe fornire una base teorica più solida per le parametrizzazioni utilizzate nei modelli climatici, con ripercussioni importanti per la comprensione del cambiamento climatico e la pianificazione di politiche di adattamento e mitigazione.

Giovanni Dematteis ha espresso entusiasmo per il riconoscimento ricevuto, sottolineando che questo finanziamento rappresenta una grande opportunità per affrontare con strumenti innovativi una delle principali questioni scientifiche del nostro tempo. "Sono entusiasta di poter portare avanti questa ricerca all'Università di Torino", ha dichiarato, "in dialogo con le comunità internazionali che si occupano di onde non lineari e di mixing oceanico".

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Il successo di Dematteis è anche il risultato del programma BRAIN UniTo, attivo dal 2022, che supporta i ricercatori dell'Ateneo nella presentazione di progetti di ricerca di alta qualità. BRAIN UniTo ha contribuito alla presentazione di 15 progetti ERC Starting Grant, sostenendo l'Università di Torino nel consolidare il suo ruolo di eccellenza nella ricerca scientifica internazionale. Questo programma, coordinato dall'Area Promozione Ricerca e Innovazione, ha lo scopo di attrarre talenti e generare conoscenza con un impatto significativo a livello economico, sociale e culturale.

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