Lavorare per Eurac Research mi ha insegnato molto, permettendomi di scoprire come si possa analizzare l’ambiente che ci circonda e coglierne i suoi cambiamenti nel tempo grazie ai dati che l’ESA (Ente Spaziale Europeo) mette a disposizione di tutti.

In particolare, i satelliti delle missioni Sentinel ci permettono di avere “fotografie” aggiornate dell’intero pianeta, una ogni sei giorni se consideriamo i due satelliti gemelli Sentinel-2, con cui possiamo ricavare immagini RGB comprensibili a tutti.

Recentemente l’ESA ha lanciato una piattaforma che raccoglie numerose analisi dei cambiamenti causati dall’emergenza pandemica, chiamata COVID-19 Impact seen by Satellite [1]. Si tratta di una raccolta di analisi che mostra quanto preziose possano essere le informazioni dei satelliti europei, mostrando ad esempio la differenza della qualità dell’acqua della laguna di Venezia prima, durante e dopo il lockdown [2].

Gli utilizzi di questo flusso di dati sono molteplici: mappatura del territorio (suddividendolo in aree urbane, campi coltivati, foreste, ecc), stato dell’arte dei ghiacciai e della neve nei territori alpini [3], analisi della concentrazione degli inquinanti nell’aria, dell’acidità dei mari e molto altro.

Una applicazione per il Trentino è quella del monitoraggio di boschi e foreste attraverso tecniche, tra cui l’analisi del cambiamento nel tempo del NDVI – Normalized Difference Vegetation Index. Questo indicatore, analizzando lo spettro di luce del rosso e del vicino infrarosso (NIR – Near Infrared), ci mostra se ciò che osserviamo è vegetazione (verde) o meno.

L’indicatore varia con il variare delle stagioni e la colorazione della vegetazione. Osservandone però i valori per lo stesso periodo di due anni diversi, può evidenziare dove ci sono stati dei cambiamenti.

Un esempio eclatante di quanto la vegetazione possa cambiare nell’arco di un anno è l’effetto della tempesta Vaia nell’autunno 2018. Ad esempio, la vegetazione nella zona tra Levico Terme e Vetriolo ha subito molto l’effetto di Vaia.

Fig. 1: Gli effetti di Vaia tra Levico Terme e Vetriolo a luglio 2019 visti dall’elicottero. Fonte: [4]

Basandomi sui dati forniti dall’ESA e dai satelliti Sentinel-2, vi propongo una semplice analisi della zona che si vede nella mappa qui sotto. Prima si calcola l’NDVI per il 7 luglio 2018 e per il 22 luglio 2019, due giornate senza nuvole, poi si calcola la differenza di NDVI e si mette in luce le zone in cui c’è stato un cambiamento significativo.

Fig. 2: Mappa della zona in analisi, i boschi sopra Levico Terme.

Fig. 3 e 4: Indice di vegetazione NDVI per luglio 2018 (sx) e luglio 2019 (dx).

Fig. 5 e 6: Immagini RGB da Sentinel-2 per luglio 2018 (sx) e luglio 2019 (dx).

Cacolando la differenza tra i valori di NDVI di luglio 2018 e 2019, si possono individuare le zone che hanno subito maggior cambiamento, ovvero dove la vegetazione è stata abbattuta da Vaia. Applicando una soglia, possiamo quindi visualizzare queste aree con l’immagine satellitare Sentinel-2 mascherata grazie alla differenza di NDVI.

Fig. 7: Differenze trovate con l’analisi dell’NDVI: si vedono le zone di luglio 2019 dove c’è stato un cambiamento dopo Vaia, in viola le zone pressochè invariate.

Questo è un esempio di ciò che è possibile fare per l’ambiente con i dati e gli strumenti giusti. Con questi progetti di monitoraggio ambientale, l’Europa supporta anche i trentini, offrendo loro informazioni e strumenti per comprendere il territorio che li circonda, per rispettarlo e valorizzarlo nel miglior modo.

Bibliografia e sitografia:

Fonte immagine copertina: https://eos.com

[1] ESA, NASA, JAXA, 2020. Earth Observing Dashboard.

[2] ESA, NASA, JAXA, 2020. Earth Observing Dashboard [WWW Document]. Earth Observing Dashboard. URL https://eodashboard.org/?country=IT&poi=NorthAdriaticESA-N3a2 (accessed 7.17.20).

[3] Pianesi, L., 2020. Meno neve nel 78% delle aree montane del mondo. Lo studio di Eurac: “‘Sopra i 4.000 metri la situazione peggiore.’” il Dolomiti.

[4] Green Valley Relax nella natura, 2019. ALLA SCOPERTA DI PERGINE VALSUGANA | CALDONAZZO | LEVICO IN ELICOTTERO.