Longo (Asi): i satelliti alleati di un’agricoltura sostenibile

Roma, 17 mag. (askanews) – Un’agricoltura sostenibile, lontana dagli sprechi, che sappia sfruttare al meglio le caratteristiche del terreno, che irrighi campi e colture solo dove e quando serve, e che infine inquini di meno, troverà nei satelliti alleati preziosi e affidabili. Ne è convinto Francesco Longo, direttore Osservazione della Terra e Operazioni dell’Agenzia spaziale italiana che ha affrontato il tema a Venezia, nell’ambito di ‘Space Meeting Veneto’ – che si conclude oggi – nel suo intervento ‘Earth Observation from Space: opportunities for agricolture’.

‘L’Osservazione della Terra al momento è il settore spaziale più importante per il nostro Paese, non solo per i programmi nazionali ma per le collaborazioni con l’Agenzia spaziale europea e, a livello internazionale, soprattutto con la Nasa che conosce le nostre capacità e competenze nazionali nell’Osservazione della Terra e ci coinvolge sempre più frequentemente in collaborazioni sfidanti ed ambiziose. Il rapporto tra ASI e NASA è ormai consolidato e porterà, nel prossimo futuro, a risultati davvero importanti’, dichiara Longo ad askanews.

‘Ad esempio l’Agenzia spaziale italiana collabora con il Jet Propulsion Laboratory dell’agenzia spaziale statunitense nella missione di Osservazione della terra SBG (Surface Biology and Geology) per la parte dedicata all’acquisizione di immagini multispettrali nell’infrarosso termico (TIR) che fornirà dati di rilievo per lo studio dei cambiamenti climatici, degli ecosistemi terrestri e marini, per i rischi naturali, il ciclo dell’acqua, gli incendi boschivi e la produzione alimentare mondiale. Un satellite come questo – sottolinea – darà informazioni importanti soprattutto sull’evapotraspirazione (ET) delle piante, che corrisponde al consumo idrico delle colture. La conoscenza di ET permette infatti di stimare la quantità di acqua da restituire alle piante di interesse agrario con l’irrigazione’.

‘Per l’agricoltura, però, puntiamo anche sull’iperspettrale. Abbiamo già in orbita il satellite italiano PRISMA (PRecursore IperSpettrale della Missione Applicativa), un sistema di Osservazione della Terra all’avanguardia, dotato di strumenti elettro-ottici, che integra un sensore iperspettrale con una camera pancromatica a media risoluzione sensibile a tutti i colori visibili all’occhio umano ma anche nel vicino infrarosso e in quello ad onde corte’. Il satellite è in grado di distinguere non solo le caratteristiche geometriche degli oggetti osservati, ma anche la composizione chimico-fisica della superficie terrestre. Ogni materiale, infatti, ha una propria firma spettrale, una vera impronta digitale: una combinazione unica di colori, le bande spettrali. La strumentazione elettro-ottica di PRISMA è in grado di analizzare questa firma e di identificare le proprietà chimico-fisiche di un oggetto o risalire alle caratteristiche di un’area sotto osservazione.

‘Attualmente PRISMA ha una risoluzione spaziale di 30 metri, ma stiamo sviluppando la seconda generazione del satellite per arrivare a una risoluzione di 10 metri che darà un contributo straordinario all’agricoltura di precisione, che in particolare coinvolge l’Italia. Le attività sono partite l’anno scorso, abbiamo concluso la fase di fattibilità e ora – annuncia – passiamo allo sviluppo’.

‘L’alta risoluzione non è tutto, diciamo che da sola non basta, serve anche avere una buona rivisita temporale. Da qui lo sviluppo, partendo da PRISMA, di microsatelliti con payload iperspettrale che possono andare a formare una costellazione in grado di assicurare una rivisita frequente, passando più spesso sulle stesse zone. Ed è quello che stiamo facendo nell’ambito del programma IRIDE per il quale abbiamo già sviluppato il prototipo del microsatellite e poi ne svilupperemo altri quattro’. IRIDE sarà realizzata in Italia su iniziativa del Governo grazie alle risorse del Pnrr, con un budget complessivo di circa 1 mld di euro, e sarà completata entro il 2026 sotto la gestione dell’Agenzia spaziale europea e con il supporto di ASI. La ‘costellazione di costellazioni’ IRIDE tenderà a consentire il monitoraggio di eventi e fenomeni con variabilità a livello giornaliero con satelliti di classe eterogenea.

‘Nel loro insieme questi satelliti potranno dare informazioni sulla qualità del terreno, il grado di salute della vegetazione, la quantità di umidità, il contenuto di clorofilla, e ancora le zone particolarmente secche a rischio incendio, e si può pensare di arrivare a monitorare anche il grado di maturazione delle colture. Informazioni che contribuiscono non solo alla prevenzione degli incendi boschivi ma anche a un uso corretto delle risorse idriche che, come sappiamo, in alcune zone scarseggiano. Attraverso la firma spettrale – aggiunge Longo – è possibile tracciare il profilo chimico della zona osservata e quindi di ricavare tutta una serie di informazioni sul terreno utili per l’agricoltura’.

Nell’ambito dell’Osservazione della Terra l’Italia ha anche COSMO-SkyMed con radar ad apertura sintetica in banda X e SAOCOM, con radar in banda L, sviluppato in collaborazione con l’Argentina, nell’ambito del progetto SIASGE, il Sistema satellitare Italo-Argentino per la Gestione delle Emergenze Ambientali e lo Sviluppo Economico. ‘A differenziare i due sistemi è il grado di penetrazione della vegetazione: COSMO-SkyMed si ferma alla parte alta della vegetazione, mentre la banda L di SAOCOM è parzialmente penetrativa quindi riesce a dare più informazioni sul suolo in cui cresce la vegetazione’.

‘La prontezza, la capacità di rivedere la stessa area con una frequenza molto elevata rendono i dati di COSMO-SkyMed molto utili nel caso di catastrofi naturali come terremoti o inondazioni, offrendo informazioni importanti anche per l’organizzazione dei soccorsi da terra, come è stato dimostrato già in diverse occasioni. E questo vale per ogni parte del mondo, non ci sono limiti. Rispetto ai sistemi ottici – evidenzia Francesco Longo – il radar non subisce interferenze dalla presenza di nuvole o da altre condizioni meteorologiche proibitive e opera sia di giorno che di notte’. Per rendere l’idea, in un giorno COSMO-SkyMed Seconda Generazione può effettuare oltre 550 immagini con un solo satellite e, se richiesto, può acquisire simultaneamente immagini di due aree distanti tra loro anche centinaia di chilometri.

‘Un altro progetto che ASI sta sviluppando con la NASA è MAIA (Multi-Angle Imager for Aerosols) per lo studio dell’inquinamento atmosferico e il suo impatto sulla salute, quindi l’incidenza di alcune patologie in relazione ai diversi tipi di particolato presenti in atmosfera. Un progetto davvero innovativo’, continua Longo. L’osservatorio MAIA – il cui lancio è previsto per la fine del 2024 – sarà composto dal satellite PLATiNO-2 fornito dall’ASI e uno strumento scientifico costruito presso il JPL della NASA, una camera in grado di fornire immagini digitali basate su dati spettrolettromagnetici nell’ultravioletto, nel visibile, nel vicino infrarosso e nell’infrarosso a onde corte che permetteranno di determinare dimensioni, distribuzione geografica, composizione e quantità delle particelle sospese presenti nell’aria di una regione; informazioni che saranno poi confrontate con i modelli sanitari sulla incidenza delle malattie causate dalla cattiva qualità dell’aria.

‘Una missione satellitare particolare – sottolinea Longo – che ha visto, per la prima volta, durante la fase di sviluppo, il diretto coinvolgimento di epidemiologi e ricercatori di salute pubblica’. Nel corso della sua missione triennale, MAIA – che sarà immesso in orbita a 740 Km dalla Terra – si concentrerà su 11 aree target principali che coprono i principali centri urbani del mondo: Los Angeles, Atlanta e Boston negli Stati Uniti; Roma; Addis Abeba, Etiopia; Barcellona, Spagna; Pechino; Johannesburg; Nuova Delhi; Taipei, Taiwan; e Tel Aviv, Israele. Oltre a questi target principali sono previste ulteriori 30 aree secondarie di tutto il globo, di cui due in Italia, una a Nord e una a Sud. ‘Se è vero che l’obiettivo primario di MAIA sarà quello di acquisire i dati dell’inquinamento nei principali centri urbani, la missione potrà fornire dati utili anche su altre forme di inquinamento come quello derivante ad esempio dagli allevamenti’, spiega Longo.

‘Alla luce di questa capacità spaziale nazionale associata a quella europea assicurata dal programma Copernicus, possiamo immaginare servizi operativi basati su dati satellitari in grado di fornire informazioni sul grado di maturazione delle coltivazioni e indicazioni sulle tempistiche per procedere al raccolto. O ancora capire quali zone hanno bisogno di una maggiore o minore concentrazione di fertilizzanti, o ancora irrigare i campi solo quando e dove necessario in base alle informazioni sull’umidità del terreno ottenute grazie ai satelliti. In Italia c’è interesse verso l’utilizzo dei dati satellitari in agricoltura, certamente c’è ancora da lavorare per sviluppare applicazioni di facile utilizzo. Sono sicuro – conclude Francesco Longo – che presto le aziende agricole trarranno grandi vantaggi dalle opportunità offerte dai satelliti, attraverso servizi operativi di cui non si potrà più fare più a meno, così come lo è oggigiorno per i servizi basati su sistemi di navigazione satellitare o di telecomunicazione’.