È di Eurac Research il centro di riferimento internazionale per i dati satellitari sull’arco alpino.
Competenze e dati a disposizione di scienziati e amministratori per monitorare i cambiamenti del territorio.

Oltre 300 mila chilometri quadrati di territorio fotografati ogni tre giorni con un risoluzione di 10-20 metri. Immagini ottiche e radar che ritraggono le montagne giorno e notte, con qualsiasi condizione meteo e mostrano aspetti come l’evoluzione dei ghiacciai alpini, le condizioni del suolo e lo stato di salute della vegetazione. Il Sentinel Alpine Observatory di Eurac Research è un osservatorio permanente che cattura e processa le immagini delle Alpi inviate dai satelliti Sentinel dell’Agenzia Spaziale Europea. I ricercatori organizzano le informazioni in database e mappe preziosi per la comunità scientifica internazionale e gli amministratori dei territori alpini. L’estensione dell’area, la frequenza e il dettaglio delle immagini, i prodotti per il monitoraggio ambientale già validati fanno di questo osservatorio un punto di riferimento per lo studio delle aree di montagna in tutto il mondo.

La cosiddetta linea delle nevi perenni è una variabile importante per calcolare l’esatta quantità di massa persa dai ghiacciai durante l’estate. Per individuarla i glaciologi fanno dei sopralluoghi nelle poche zone accessibili di alcuni ghiacciai. In estate, in quello che stimano sia il momento di massima erosione del ghiaccio, rilevano alcuni punti con il gps e tracciano le linee. Se con questi sopralluoghi i glaciologi possono approssimare queste linee solo per alcuni ghiacciai, grazie ai dati inviati dai satelliti Sentinel, gli esperti di osservazione della Terra di Eurac Research possono tracciarle, seduti a una scrivania, in ogni momento dell’anno per qualsiasi ghiacciaio dell’arco alpino.
Sono cinque i satelliti del programma ambientale Sentinel dell’Agenzia spaziale europea che in questo momento orbitano in intorno alla Terra. Sono una fonte enorme di informazioni, l’estensione dei ghiacciai è solo un esempio, basta sapere come ottenerle. Per questo Eurac Research ha fondato il Sentinel Alpine Observatory. Da anni gli esperti di osservazione della Terra del centro di ricerca altoatesino lavorano sulle tecnologie di acquisizione e di validazione dei dati, sull’elaborazione e sugli algoritmi per ottenere prodotti pronti all’uso. I prodotti sono destinati ad amministratori o altri ricercatori e sono per esempio immagini ad altissima qualità per monitorare le foreste, mappe di umidità del suolo e serie temporali della copertura nevosa, mappe di estensione dei ghiacciai. “L’Alto Adige è stato il nostro laboratorio per anni e ora il nostro know how ci permette di ampliare l’orizzonte e di diventare un centro di riferimento per i dati satellitari sulle Alpi. Nessuna catena montuosa è monitorata a questo livello, si tratta di un’esperienza unica a livello mondiale” spiega Marc Zebisch, climatologo di Eurac Research e direttore dell’Istituto di Osservazione della Terra.

Valutare i danni sulle foreste di una tromba d’aria, misurare la produttività della vegetazione e l’umidità del suolo per programmare l’irrigazione, prevedere con esattezza la portata dei fiumi nei periodi di scioglimento della neve, confrontare l’ampiezza della copertura nevosa di una determinata zona nel corso degli inverni, sono alcuni degli ambiti del monitoraggio ambientale che possono beneficiare delle tecnologie satellitari.
I ricercatori di Eurac Research ricevono e elaborano i dati dei satelliti Sentinel ogni tre giorni circa (la frequenza dell’orbita è ogni sei giorni, ma alla latitudine delle Alpi i passaggi sono più frequenti). I dati vengono resi disponibili su un piattaforma online accessibile a tutti (http://sao.eurac.edu), per scaricare i dati serve una registrazione al portale. L’offerta va dal dato grezzo o elaborato solo in parte – una risorsa di base per continuare la ricerca in un ambito specifico - a prodotti finiti come mappe o serie temporali, utili agli amministratori dei territori.
“Uno degli aspetti che rende unica questa piattaforma è il fattore tempo: la frequenza delle immagini permette di registrare in maniera costante ogni cambiamento del territorio, di confrontare l’evoluzione di fenomeni come i movimenti del suolo in diverse zone dell’arco alpino. In caso di catastrofi naturali è possibile sovrapporre immagini di periodi diversi per valutare i danni” aggiunge Carlo Marin, esperto di telerilevamento di Eurac Research.

Il Sentinel Alpine Observatory è una piattaforma aperta e collabora con altri network internazionali, come il Earth Observation Data Centre (EODC), ed il Virtual Alpine Observatory (VAO). L’idea dei ricercatori è “far conoscere il più possibile questa piattaforma, in modo che diventi uno strumento per incentivare le attività di ricerca sull’ambiente alpino” conclude Carlo Marin. Per favorire questo networking i ricercatori pubblicheranno i loro lavori ultimati e in corso sul blog http://sao.eurac.edu/blog.

Per maggiori informazioni: carlo.marin@eurac.edu

11.05.17

Monitorare l’umidità del suolo è un’attività fondamentale per migliorare la gestione delle risorse idriche, in Val di Mazia come in Kenya. Nell’alta Venosta i ricercatori dell’EURAC hanno messo a punto un sistema di monitoraggio basato su dati raccolti a terra e dati satellitari e ora mettono le loro conoscenze a disposizione del Centro regionale di mappatura delle risorse per lo sviluppo di Nairobi. In questi giorni gli esperti di telerilevamento di EURAC sono in Kenya per incontrare i colleghi africani e avviare con loro la prima campagna di misura nel distretto di Uasin Gishu, un altopiano agricolo della Rift Valley.

Sull’altopiano di Uasin Gishu sta per arrivare la stagione delle piogge. In questi giorni però i ricercatori dell’EURAC lavorano ancora sotto il sole tra le coltivazioni di mais e le praterie. Insegnano ai colleghi di Nairobi come scendere nel terreno con delle sonde per valutare l’umidità in diversi punti. Le informazioni rilevate serviranno a strutturare un sistema di monitoraggio dell’umidità del suolo efficiente basato in prevalenza sulle tecnologie satellitari dell’Agenzia spaziale europea. “In Val di Mazia utilizziamo i dati satellitari ma anche stazioni fisse che rilevano in modo regolare parametri climatici e del suolo. Qui non esistono stazioni fisse, quindi per monitorare la condizione del suolo le misure andrebbero fatte sempre con dei sopralluoghi, come stiamo facendo ora. Ecco perché qui lavorare con i satelliti sarebbe ancora più utile di quanto lo sia in Alto Adige” spiega Marc Zebisch climatologo dell’EURAC in Africa in questi giorni insieme al collega Felix Greifeneder.
Prima di essere utilizzati i dati del satellite Sentinel 1 dell’Agenzia spaziale europea devono essere calibrati con delle misure raccolte a terra, ecco perché i ricercatori EURAC sono in Kenya in questo momento. Quando il satellite sorvola una zona manda infatti un segnale di intensità diversa a seconda della quantità d’acqua presente nel terreno. La calibrazione con delle misure di umidità fatte sul campo serve a capire a quale grado di umidità corrisponde una determinata intensità di segnale.

Questa missione è dunque solo il primo passo del lavoro che il gruppo di esperti farà nei prossimi mesi: i ricercatori africani continueranno da soli a sondare l’umidità del terreno e invieranno i risultati a Bolzano; gli esperti di EURAC combineranno questi dati con quelli satellitari e svilupperanno un software che permetterà di creare delle mappe di umidità del suolo. “Le mappe sono una buona base per migliorare la gestione delle risorse idriche e delle colture. Permettono per esempio di sapere quando c’è un rischio di siccità e di studiare il legame tra il livello di acqua nel suolo e la produttività di alcune colture” aggiunge Marc Zebisch.

A ottobre saranno i ricercatori di Nairobi a venire in EURAC per apprendere come utilizzare il software e realizzare le mappe, mentre i ricercatori del centro di ricerca bolzanino torneranno in Africa altre tre volte fino alla fine del progetto. La collaborazione tra EURAC e Centro regionale di mappatura delle risorse per lo sviluppo di Nairobi è uno dei progetti di collaborazione promossi dall’Agenzia spaziale europea con l’obiettivo di impiegare le tecniche satellitari per migliorare i sistemi di approvvigionamento idrico in Africa.

20.04.16

EURAC, unibz e Laimburg si confrontano con imprese e amministratori.

Quantificare il disboscamento di un’area con un drone; misurare la croccantezza di ogni mela messa in commercio con la tecnologia della luce; registrare con una ‘scatola nera’ le operazioni di un agricoltore: ecco alcuni dei metodi innovativi che EURAC, unibz e Laimburg stanno sperimentando in una ricerca comune e che nei giorni scorsi hanno presentato ai futuri utilizzatori in un workshop. Obiettivo di questa ampia ricerca è sviluppare un sistema integrato di monitoraggio per l’agricoltura in Alto Adige.

Il monitoraggio dell’ambiente e dell’agricoltura a cui le istituzioni stano lavorando dal 2013 con il supporto di alcune imprese locali comprende tutti i livelli di osservazione e impiega diverse tecnologie: riprese con voli esplorativi analisi di laboratorio, dati satellitari e misure in campo, sensori a terra e analisi qualitative non distruttive. I ricercatori condividono dati e competenze e questa condivisione non si ferma al confronto tra esperti. Nei giorni scorsi EURAC, Libera Università di Bolzano e Centro di sperimentazione agraria e forestale Laimburg e hanno incontrato agricoltori, imprenditori, ed esperti della Provincia per presentare loro - destinatari della loro ricerca - alcuni dei risultati dei loro studi.

Gli esperti di Laimburg hanno illustrato i risultati sull’impiego di alcune tecnologie ottiche per controllare la qualità delle mele. “Abbiamo indagato i sistemi migliori per controllare il gusto e il valore nutrizionale del maggior numero di frutti – potenzialmente tutti quelli che vengono commercializzati – a un costo sostenibile per il produttore”, spiega Angelo Zanella, ricercatore di Laimburg. “A questo incontro abbiamo inoltre invitato alcune aziende leader mondiali nella produzione di questi sistemi per far incontrare le necessità dei produttori agricoli con l’offerta dell’industria”.
Tra le tematiche presentate dai ricercatori di EURAC ci sono le osservazioni fatte con il drone. “Abbiamo mostrato ai tecnici provinciali e agli imprenditori le potenzialità del drone come strumento di monitoraggio delle foreste. Sorvolando un bosco il drone acquisisce centinaia di foto per creare un’immagine 3D a risoluzione altissima. In questo modo può misurare per esempio l’entità di un disboscamento o i danni causati dalla grandine” spiega Enrico Tomelleri, ricercatore dell’EURAC e pilota del drone.
Agli agricoltori e agronomi presenti all’incontro gli esperti della Libera Università di Bolzano hanno presentato le potenzialità dei quaderni di campagna automatizzati. “Stiamo sviluppando delle scatole nere da sistemare sui trattori per registrare in automatico le diverse attività di ogni agricoltore. Si tratta di un sistema che monitora i tempi, le quantità di prodotti distribuiti su ogni campo e il costo di queste operazioni, rendendo il lavoro degli agricoltori più semplice e finalizzato a un maggior controllo di gestione con ricadute positive sulla redditività ed ecosostenibilità” spiega Fabrizio Mazzetto, professore di unibz.

“Questo confronto con i destinatari della nostra ricerca ci ha fornito indicazioni precise su quali aspetti dobbiamo ancora esplorare fino alla fine del progetto - fine 2016 - ma soprattutto ci ha permesso di guardare oltre, a nuove collaborazioni e nuove esigenze a cui rispondere” questa l’opinione condivisa dai partner.
Il progetto Monalisa è finanziato dalla Provincia autonoma di Bolzano. EURAC, unibz e Laimburg collaborano con l’Università di Innsbruck e con IDM Südtirol-Alto Adige.

Per maggiori informazioni: Andrea Vilardi, 0471 055936

17.03.16

Da studi EURAC nasce un software per una più accurata gestione dei corsi d’acqua in Alto Adige.

Per oltre un anno l’Istituto per il telerilevamento applicato dell’EURAC ha tenuto sotto osservazione i corsi d’acqua dell’intero arco alpino; incrociando i dati raccolti con nuovi parametri — tra cui i dati satellitari sulla copertura nevosa nelle Alpi e la regolarità dei bacini — i ricercatori hanno prodotto modelli di nuova generazione per la previsione delle portate stagionali di fiumi e torrenti. Dal software, sviluppato in collaborazione con l’azienda GECOsistema, è nato un prototipo operativo, che potrà essere utilizzato da chi gestisce impianti idroelettrici e dagli agricoltori.

“Fino ad oggi per prevedere la portata di un fiume a distanza di mesi ci si è basati prevalentemente sulla media stagionale degli anni precedenti e sulla sola portata misurata. Il sistema messo a punto da EURAC e dall’azienda GECOsistema tiene in considerazione molti più parametri e, di conseguenza, produce previsioni più accurate,” spiega Claudia Notarnicola, vicedirettrice dell’Istituto per il telerilevemento applicato dell’EURAC. I ricercatori hanno integrato le informazioni sulla media stagionale dei bacini con i dati satellitari sulla copertura nevosa delle Alpi, “capire quanta neve è presente nel territorio e con quanta velocità si sta sciogliendo è infatti fondamentale per prevedere il comportamento dei bacini idrici. L’EURAC per questo tiene sotto costante osservazione il manto nevoso nelle Alpi elaborando immagini giornaliere con una risoluzione di 250m per pixel,” commenta Claudia Notarnicola. Per realizzare i nuovi modelli di previsione si è tenuto in conto inoltre della regolarità dei corsi d’acqua, che diminuisce al ridursi delle dimensioni di fiumi e torrenti. I nuovi modelli consentono previsioni accurate con un anticipo da 1 a 3 mesi e sfruttano sistemi di intelligenza artificiale grazie ai quali il sistema riesce a elaborare i dati che riceve dai satelliti e dai sensori.
Collaborando con l’EURAC, l’azienda GECOsistema — specializzata in ingegneria per l’ambiente e il territorio — ha messo a punto il sistema di previsione, da cui ha poi sviluppato, per ora in forma di prototipo, un’applicazione web che potrà essere utilizzata come supporto a tutte le attività umane collegate alla gestione dei corsi d’acqua: dalla produzione di energia idroelettrica all’agricoltura. “Disporre di previsioni più accurate, vuol dire poter ottimizzare da un lato la produzione idroelettrica, perché permette di ridurre i fenomeni di tracimazione dagli invasi, dall’altro fornire migliori garanzie di disponibilità per l’utenza, dagli acquedotti civili ai canali di irrigazione per gli agricoltori che operano a fondovalle”, spiega Paolo Mazzoli di GECOsistema. “Infine questi modelli potranno agevolare l’approvvigionamento di emergenza per la protezione civile nel caso di crisi idriche prolungate. Il software invece non è pensato per prevedere eventi estremi o catastrofici” conclude Claudia Notarnicola. I risultati dello studio, finanziato dalla Provincia Autonoma di Bolzano, ed il successivo prototipo operativo di servizio, sono stati presentati all’EURAC nel corso di un workshop dedicato agli esperti del settore. 

Per maggiori informazioni:
Claudia Notarnicola, Tel. 0471 055 375

I ricercatori dell’EURAC osservano come le comunità locali affrontano le catastrofi naturali. Si tratta del primo studio di questo tipo in Alto Adige.

Dicembre 2012, nel comune di Badia una frana distrugge quattro abitazioni danneggiandone molte altre, dozzine sono le persone evacuate; in un’indagine sociologica l’Istituto per il telerilevamento applicato dell’EURAC ha studiato come i cittadini e le autorità hanno reagito all’emergenza. I risultati, importanti anche in vista di ulteriori disastri naturali, sono presentati oggi in una riunione civica a Badia. Canali personali di comunicazione, coordinamento locale dei soccorsi e strategie di informazione di lungo periodo sono i fattori chiave per una efficiente gestione del rischio.

“Questo studio ha dimostrato che gli accorgimenti tecnici, da soli, non sono sufficienti: è necessario tenere conto anche degli aspetti sociali,” spiega Volkmar Mair, direttore dell’Ufficio Geologia della Provincia Autonoma di Bolzano che ha seguito e supportato la ricerca. “Per noi autorità pubbliche è molto importante capire in che modo la popolazione locale percepisce le nostre azioni durante una catastrofe naturale”.
Come preparare una comunità all’evenienza di un disastro naturale, come affrontare una situazione d’emergenza e come aiutare i cittadini a lasciarsela alle spalle negli anni successivi: questi punti assumono un significato sempre più importante nelle Alpi, un territorio in cui per ragioni economiche gli insediamenti si stanno espandendo anche in aree a rischio. “Il nostro punto di partenza è stata una domanda: cosa possiamo imparare dalla frana in Val Badia?”, spiega Lydia Pedoth, ricercatrice dell’Istituto per il telerilevamento applicato dell’EURAC e responsabile dello studio. “Quali conseguenze possono avere un forte senso di comunità, o un buon rapporto con le autorità, nella gestione di un disastro naturale?”.
L’indagine dei ricercatori ha svelato interessanti spunti di riflessione. Uno di questi è l’importanza dei canali personali di comunicazione, un elemento venuto alla luce molto chiaramente nelle risposte degli intervistati: anche i più giovani ritengono ugualmente credibili sia le informazioni provenienti dalla famiglia, o dal gruppo di conoscenti, che quelle provenienti dai media. Quindi — consigliano i ricercatori — se le autorità vogliono comunicare in maniera efficace durante un’emergenza, devono trovare delle figure chiave nel territorio che fungano da portavoce. Volkmar Mair spiega come questi risultati avranno un impatto sulla futura gestione del rischio: “Investiremo maggiormente in incontri personali tra i nostri esperti e la popolazione locale. Come dimostra lo studio, azioni di questo tipo hanno effetti molto positivi e, allo stesso tempo, costi relativamente contenuti”.
Positiva è stata giudicata anche la collaborazione tra le diverse forze in campo durante l’emergenza. La fiducia tra le persone e organizzazioni coinvolte nei soccorsi e il loro rapporto con la comunità locale hanno contribuito, secondo il giudizio di chi era presente, a una più efficiente gestione del rischio e hanno aiutato la comunità ad affrontare l’emergenza. Intervistati subito dopo il disastro, gli abitanti di Badia si sono mostrati soddisfatti del supporto ricevuto. Sedici mesi dopo, invece, molti si sono sentiti non adeguatamente informati e sicuri — per affrontare eventi catastrofici con successo, sono quindi essenziali strategie di lungo periodo: l’evento a Badia, tre anni dopo l’accaduto, è un passo in questa direzione.
Un interessante risultato dello studio è infine quello che mostra quanto la consapevolezza di un alto rischio non si traduca sempre automaticamente in un’attivazione personale del cittadino. Anche se gran parte degli intervistati erano consapevoli di vivere in un’area con pericolo di frane, la maggior parte di loro non si aspettava tale evento: la prevenzione è percepita quasi esclusivamente come un compito che spetta soltanto alle autorità. Questa grande fiducia nelle autorità e nelle istituzioni, come la Protezione Civile, ha un effetto positivo: le persone danno infatti grande credibilità alle informazioni e ai consigli provenienti da questa fonte. Ma c’è un rovescio della medaglia: tutto questo diminuisce la motivazione ad attivarsi di persona.
La frana di Badia è uno dei 5 casi studio analizzati dal progetto europeo FP7 emBRACE che ha come obiettivo quello di rendere le comunità locali più resilienti ai disastri naturali.

Per maggiori informazioni:
Lydia Pedoth, Tel. 0471 055 377