Copernicus – Monitorare la Terra dallo Spazio e dalla Terra

L’Europa è una delle  terre  più intensivamente utilizzate a livello mondiale, oltre ad avere la quota più elevata di frammentazione del paesaggio a causa della presenza di insediamenti e infrastrutture, come autostrade e ferrovie. Il modo in cui utilizziamo il territorio ha un forte impatto sull’ambiente – sulle specie, gli ecosistemi e gli habitat. Anche le risorse del territorio europeo sono sottoposte a pressioni crescenti dovute agli effetti dei cambiamenti climatici, tra cui gli eventi meteorologici estremi, gli incendi boschivi, le inondazioni e i periodi di siccità, divenuti sempre più frequenti.

Dalle confuse fotografie aeree alle immagini ad alta risoluzione

Già da molto tempo le autorità nazionali europee raccolgono informazioni sulla copertura del suolo e sul suo utilizzo a livello locale, regionale o nazionale. Nella seconda metà del XX secolo l’aumento della domanda di risorse del suolo e del territorio e l’acuirsi della concorrenza in tale ambito hanno dimostrato chiaramente che, per tutelare meglio queste risorse, era necessaria una più ampia e accurata conoscenza dei rapporti esistenti tra l’uso del territorio e i suoi effetti. A tal fine, nella metà degli anni Ottanta l’UE ha deciso, insieme alle autorità nazionali, di coordinare la tracciatura e il monitoraggio della copertura del suolo e il suo utilizzo a livello transfrontaliero.

Nel 1985 gli Stati membri dell’UE hanno avviato il programma Corine[i] (Coordinamento delle informazioni sull’ambiente), che ha rappresentato il primo impegno congiunto degli Stati membri dell’UE finalizzato a mappare la copertura del suolo in Europa. Nella fase iniziale del programma, gli esperti di gestione del territorio si sono avvalsi di misurazioni a terra e foto aeree, integrate da immagini a bassa risoluzione, spesso costose, provenienti da una manciata di satelliti. Data la frammentazione dei dati, era difficile ricavare un’immagine comparabile a livello europeo delle minacce cui erano esposte le risorse del territorio in Europa. Per completare la prima mappatura ci vollero ben dieci anni.

In alto nel cielo e giù sulla terra

L’idea posta alla base del programma Copernicus[ii] era stata elaborata alla fine degli anni Novanta ([1]) ma il primo satellite del programma è stato messo in orbita nel 2014. Il programma è gestito dalla Commissione europea in stretta collaborazione con l’Agenzia spaziale europea ed è sostenuto dagli Stati membri e da diverse organizzazioni e agenzie europee. Copernicus opera in sei aree tematiche: atmosfera, ambiente marino, cambiamenti climatici, sicurezza, emergenze e territorio.

Oggi, due dei sette satelliti di Copernicus in orbita – Sentinels 2A e 2B – hanno il compito specifico di monitorare il territorio. Ogni cinque giorni i satelliti forniscono immagini ad alta risoluzione spaziale e temporale, con una copertura totale di tutte le 39 regioni dell’EEA ([2]) e oltre, e contribuiscono al monitoraggio dell’ambiente agricolo e forestale, dell’uso del territorio e delle modifiche della sua copertura, nonché delle acque costiere e interne. Inoltre, forniscono dati biofisici quali il livello di clorofilla e il contenuto idrico delle foglie.

L’attività di questi due satelliti è supportata dai dati raccolti presso oltre un centinaio di missioni partecipanti, sia commerciali sia pubbliche, nonché dai dati provenienti da un gran numero di stazioni e sensori esistenti di monitoraggio del territorio e dell’atmosfera. Adesso, grazie a Copernicus, basta un solo anno per completare una mappatura fortemente dettagliata e accurata delle risorse del territorio in Europa.

Monitoraggio del territorio da parte di Copernicus

L’EEA gestisce le componenti paneuropee e locali del servizio di monitoraggio del territorio di Copernicus. In pratica, si accerta che le immagini e i dati ottenuti siano di facile fruizione per il pubblico e liberamente accessibili. Questo servizio si sta affermando come uno strumento informativo sempre più importante per le agenzie nazionali dell’ambiente, gli urbanisti e gli altri soggetti impegnati nella gestione dell’uso e nella conservazione delle risorse del territorio, dal livello europeo fino a quello locale.

L’Agenzia europea dell’Ambiente utilizza i dati di Copernicus per valutare alcuni aspetti della salute degli ecosistemi europei e le modalità di uso del territorio. I risultati sono presentati in numerose valutazioni dell’EEA, comprese le relazioni sullo stato dell’ambiente, e negli indicatori chiave. Un primo indicatore – riguardante il consumo di suolo[iii] – studia la quantità di territorio che viene occupato a fini di sviluppo urbano e per altri utilizzi artificiali, a scapito dell’uso agricolo e forestale e di altri utilizzi naturali (cfr. il visualizzatore dei dati sul consumo di suolo[iv]). Il secondo indicatore dell’EEA valuta il livello di impermeabilizzazione e impenetrabilità del suolo[v] in Europa mediante il monitoraggio del tasso di copertura del suolo con edifici, cemento, strade o altri tipi di costruzioni (cfr. il visualizzatore dei dati sull’impenetrabilità[vi]).

L’EEA e altre istituzioni possono utilizzare questi dati e informazioni in una vasta gamma di valutazioni tematiche o sistemiche. Ad esempio, i gestori del territorio possono avvalersi dei dati e dei prodotti di Copernicus per individuare le aree in cui l’espansione urbana, l’agricoltura, le autostrade e le attività edilizie stanno frammentando gli habitat fondamentali, nonché per proporre soluzioni specifiche per l’area interessata. Analogamente, le immagini fornite da Copernicus supportano il monitoraggio dei cambiamenti negli habitat e nella copertura del suolo all’interno della rete di siti protetti dell’UE Natura 2000[vii], che comprende oltre il 18 % della superficie terrestre dell’Unione e il 7 % di quella marina (cfr. il visualizzatore dei dati relativi a Natura 2000[viii]).

La raccolta di dati geospaziali da parte di Copernicus costituisce altresì la base del cosiddetto Atlante urbano[ix]. Gli esperti possono studiare e confrontare la struttura dettagliata di quasi 800 aree urbane in Europa con più di 50 000 abitanti. Strati dettagliati di informazioni rivelano i siti in cui si trovano aree industriali, commerciali, residenziali e parchi. I dati comprendono anche informazioni sulla densità demografica, sull’altezza degli edifici e i corridoi dei trasporti, nonché sui pascoli, gli acquitrini e le foreste presenti all’interno o in prossimità di queste aree urbane.

Verso maggiori conoscenze e scelte più sostenibili

Grazie al progresso tecnologico e al supporto fornito da una serie dedicata di satelliti, i dati e le conoscenze in materia di monitoraggio del territorio relativi al paesaggio europeo sono destinati a migliorare ulteriormente negli anni a venire. Gli attesi miglioramenti della risoluzione, compreso il movimento sul terreno con un livello di precisione millimetrico, e dettagliate informazioni tematiche, come la fenologia e la produttività della vegetazione, schiudono numerose opportunità in termini di uso potenziale delle immagini. I piani attuali per Copernicus prevedono la messa in orbita entro il 2030 di quasi 20 nuovi satelliti, che aumenteranno ulteriormente il livello e il dettaglio delle informazioni raccolte.

I dati ottenuti da Copernicus e dal programma di navigazione satellitare dell’UE Galileo[x] stanno già aiutando gli agricoltori a utilizzare nella coltivazione tecniche agricole di precisione, che consentono di ridurre il fabbisogno di irrigazione e pesticidi durante le stagioni vegetative. Gli urbanisti attingono anche alla crescente messe di dati sui paesaggi urbani, allo scopo di monitorare le dinamiche abitative; tali dati possono tra l’altro contribuire alla gestione e al miglioramento dell’accesso ai trasporti pubblici.

Analogamente, il monitoraggio delle isole di calore urbane e dell’accesso della popolazione urbana agli spazi verdi, compresi parchi, giardini e foreste, può aiutare gli urbanisti a innalzare il livello di benessere e a preparare meglio le città ad affrontare i cambiamenti climatici.

Una recente relazione dell’EEA sul tema della contabilità del capitale naturale a supporto delle decisioni politiche[xi] analizza come migliorare le conoscenze su un uso sostenibile delle nostre risorse naturali, compresi il suolo e il territorio. I dati forniti dal satellite Copernicus avranno un ruolo importante in tale contesto, unitamente al monitoraggio diretto della biodiversità e degli ecosistemi mediante altri programmi.