Side scan sonar

Volevo introdurre il discorso su uno strumento ormai di largo uso in geologia marina, sto parlando del side scan sonar.

Fu sperimentato per la prima volta tra il 1950 e il 1960 dal Professore Harold Edgerton nei laboratori di oceanografia di Hudson. Questo strumento venne dapprima utilizzato dalla marina americana, poi trasformato in un eccellente alleato per l’individuazione di relitti, solo dopo qualche anno fu utilizzato per lo studio dei fondali.

E’ a tutti gli effetti un sonar, ma a differenza di questo, restituisce un’immagine tridimensionale del fondale, avendo la possibilità di emettere impulsi laterali. Gli impulsi sonori che emette sono tra i 100 e i 500 KHz, ma piu’ alta sarà la frequenza utilizzata, quindi la risoluzione dell’immagine, e minore sarà l’angolo di visualizzazione. Sarà quindi il tecnico, man mano che si procede con l’analisi del fondo a decidere se preferisce una visione piu’ ampia o un’immagine piu’ definita.

Il side scan sonar è formato da uno strumento simile a un piccolo siluro che procede in acqua, chiamato “pesce”, da un cavo che trasporta i dati rilevati sull’imbarcazione, e da un’unità di controllo dati e registrazione, in genere un pc portatile.

L’unità subacquea viene trainata dall’imbarcazione lungo le rotte precedentemente decise, ogni anomalia dovuta alla velocità del mezzo viene in automatico corretta. Lo strumento non utilizza la riflessione delle onde acustiche ma la loro diffrazione, l’impulso sonoro viene mandato da due trasduttori presenti sul “pesce”: se un'onda colpisce una superficie che ha un angolo rivolto verso l'onda stessa, quale per esempio una superficie sconnessa, il fronte d'onda si piega intorno alle sconnessioni dando origine a un'onda diffratta. Ogni punto del fondo raggiunto da un'onda acustica, se presenta caratteristiche adatte, diventa sorgente di onde diffratte.

La frequenza e la lunghezza dell'onda dipendono dalle caratteristiche del fondo. Il ritorno dell’onda acustica viene dunque registrato dai trasduttori e il segnale viene commutato in immagine costituita da una serie di righe composte da singoli punti (pixel), ciascuna riga è la rappresentazione degli echi prodotti da un singolo impulso. In base all’ampiezza del segnale di ritorno (quindi alla morfologia del fondo) lo strumento crea una immagine in toni di grigio, simile ad una foto aerea in bianco e nero.

Una volta registrati i dati, avremo delle “strisciate” del fondo marino, che per essere restituite all’utente come mappa finale , vengono elaborate da software specifici.

Esistono due tipi di strumento: uno per l’indagine delle coste, entro i 400 metri, e un altro per le acque profonde oltre i 1000 m.

In caso di indagine su fondo duro, quindi roccia, è sconsigliato l’utilizzo del side scan sonar, per l’illegibilità dei dati ottenuti.