Satellite dell’Agenzia spaziale europea SMOS

Nuovi scenari di ricerca grazie agli ‘occhi’ dei satelliti

Nella foto: Satellite dell’Agenzia spaziale europea SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), in orbita dal 2009.

Il telerilevamento compie un secolo. Nato con le prime fotografie dagli aerei in guerra, cresciuto guardando le nuvole in formazione dai primi satelliti meteorologici, oggi schiera una costellazione di satelliti che osservano la Terra raccogliendo dati fondamentali per i ricercatori di tutto il mondo. Per saperne di più sulla sfida tecnologica dello spazio: Space Innovation (25 maggio 2018 ore 10.30, San Giobbe).

A Ca’ Foscari vari gruppi e singoli studiosi utilizzano i dati satellitari per rispondere agli interrogativi aperti anche in campi di ricerca insoliti, nei quali, finora, i satelliti non erano considerati osservatori interessanti.

Economia vista dallo spazio

Il telerilevamento entra tra gli strumenti degli economisti, che guardano la Terra per studiare gli uomini che la abitano. Grazie all’integrazione di dati satellitari e statistiche socio-economiche, infatti, gli economisti ambientali sono in grado di realizzare delle mappe regionali che possono supportare gli amministratori locali nel prendere decisioni, valutare la vulnerabilità di aree a rischio alluvioni, monitorare i progressi nel percorso verso gli obiettivi di sviluppo sostenibile.

Una recente applicazione riguarda l’area di Zurigo, spiega Carlo Giupponi, professore di Economia ambientale e coordinatore, con Irere Poli, del team interdisciplinare Science of Complexity: “Abbiamo messo le basi per poter offrire alla città uno strumento di supporto alle scelte da prendere in caso di alluvioni, per ridurre il numero delle persone coinvolte”.

Tra le sfide future quella del progetto ERC “Energy use for Adaptation” della professoressa Enrica De Cian, che combinando dati su clima, energia, attività economica e altri indicatori disegnerà degli scenari su quanta energia ci servirà in futuro per adattarci ai cambiamenti climatici.

Cercando siti archeologici e paleontologici

La disponibilità di dati satellitari e la loro accessibilità sta cambiando la ricerca archeologica.

“Oltre ad una maggiore copertura geografica - spiega Arianna Traviglia, archeologa e assegnista Marie Curie +1 - ora abbiamo a disposizione serie temporali che ci permettono di estendere le nostre ricerche a diversi periodi dell'anno e ad anni diversi, aumentando le possibilità di scoperta di siti mai individuati prima e più o meno visibili  da remoto a seconda della stagionalità”.

Traviglia utilizza dati multispettrali, iperspettrali, e radar, oltre a foto storiche e droni. Una mole di dati  telerilevati utilizzati per identificare la presenza di alterazioni della superficie terrestre (sui suoli o sulla vegetazione) che possano essere correlati alla presenza nel primo sottosuolo di depositi archeologici ancora non individuati.

Intanto, la ricercatrice Marie Curie Elena Ghezzo sta per partire per l’Oregon dove cercherà di utilizzare immagini multispettrali alla ricerca di fossili esposti in superfici di aree desertiche.

“Dal secondo anno e poi una volta tornata a Ca' Foscari - anticipa - analizzerò la distribuzione di specie estinte in Europa per individuare nuovi siti paleontologici, considerando dati climatici e la presenza antropica”.

Dalla salute dei molluschi alla vita dei fiumi

L’uso del remote sensing per controllare condizioni ambientali non è nuovo, ma i ricercatori cafoscarini sono riusciti a estenderne l’applicazione a un ambito produttivo particolare come l’acquacoltura, abbinando all’avanzamento della conoscenza scientifica un’immediata efficacia per il settore. Con il progetto MEDINA, ad esempio, il metodo è stato messo a punto coinvolgendo aree costiere nordafricane (leggi dal correre.it Mediterraneo: lo stato di salute lo rivela il satellite).

“Utilizziamo principalmente dati di temperatura superficiale delle acque marine, clorofilla, trasparenza dell'acqua - spiega Roberto Pastres, professore di Ecologia - insieme a modelli da noi sviluppati, per valutare l'idoneità di siti costieri da dedicare ad attività di molluschicoltura, in particolare di mitili, e prevedere gli accrescimenti dei molluschi nelle aree di allevamento”.

Il miglioramento tecnologico degli ‘occhi’ che orbitano tra 600 e 36mila chilometri dalla superficie terrestre ha permesso l’aumento della risoluzione spaziale, che ha raggiunto i 50 centimetri. Se prima l’oggetto dello studio era, ad esempio, un lago, oggi può essere il letto di un torrente, dove si estende un sottile strato di organismi dal ruolo cruciale nella vita del corso d’acqua: il biofilm bentico.

Da qui nasce un’idea di ricerca del professor Enrico Bertuzzo, che punta a utilizzare il telerilevamento attuale e quello che sarà a disposizione in futuro per monitorare l’attività biologica dei fiumi.

“Le reti fluviali hanno un ruolo fondamentale nel ciclo globale del carbonio - spiega Bertuzzo - ricevono, processano e trasportano carbonio organico dagli ecosistemi terrestri a quelli marini. I fiumi minori rappresentano statisticamente la maggioranza della superficie fluviale, a scala regionale, biologicamente attiva per la trasformazione della materia organica. In questi ecosistemi, il biofilm bentico gioca un ruolo dominante. L’obiettivo è sviluppare tecniche per il monitoraggio del biofilm attraverso l’analisi di immagini multispettrali acquisite in sito e potenzialmente da satellite”.

 

Enrico Costa