Mappe di siccità del suolo ad altissima risoluzione con immagini satellitari Copernicus

25 Agosto 2022

Mappe di siccità del suolo — Anomalia di umidità del suolo dal satellite Copernicus Sentinel-1 ad alta risoluzione. Confronto Giugno 2020 vs Giugno 2022 (anno medio)

Tutti sappiamo che negli ultimi 12 mesi in Italia, e anche in Europa, è piovuto meno del normale con ripercussioni importanti sia sulla quantità che sulla qualità dell’acqua disponibile per l’agricoltura, l’industria e l’uso civile. Risulta quindi necessario lo sviluppo di strumenti, sistemi e mappe di siccità del suolo che permettano di monitorare la situazione giorno per giorno e che supportino coloro che devono prendere decisioni alla scala di dettaglio.

I sensori a bordo dei satelliti sono in grado da diversi anni di misurare la quantità di acqua contenuta nei primi 10 cm di suolo, che è una variabile essenziale per conoscere le condizioni di siccità. Tuttavia, fino a poco tempo fa la risoluzione spaziale di questi prodotti satellitari era di 10 km. Cioè la stessa informazione è fornita per un’area di 100 km2, un’area estesa come l’intera città di Firenze.

Oggi, grazie ai recentissimi sviluppi della ricerca tecnologica e scientifica, possiamo ottenere le stesse misure ad una risoluzione 20 volte migliore, fino a 500 m, grazie all’utilizzo dei satelliti Sentinel dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA).

Un esempio è rappresentato nelle mappe che mostrano la saturazione del suolo alla risoluzione di 500 m per il Giugno del 2020 e del 2022. Le mappe hanno valori dal marrone per condizioni secche al blu per condizioni prossime alla saturazione.

Di maggior interesse per il monitoraggio della siccità è la mappa che mostra l’anomalia di umidità del suolo per il Giugno 2022 rispetto al Giugno 2020 (che è stato un anno medio). L’anomalia negativa (aree rosso scuro) nel Nord-Ovest e in Italia centrale a cavallo tra Toscana, Umbria e Lazio è evidente. Nel Giugno 2022 la riduzione dell’acqua nel suolo è arrivata a superare il 40%, un valore estremamente importante e preoccupante.

Questi sono gli ultimissimi risultati ottenuti nell’ambito dei progetti finanziati dalla Agenzia Spaziale Europea DTE Hydrology, 4DMED Hydrology e Irrigation+, tutti guidati dal gruppo di Idrologia del Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica. Luca Brocca ci dice che “questi risultati rappresentano un importantissimo passo in avanti perché ci permettono di conoscere lo stato della siccità fino alla scala del singolo campo agricolo”.

La ricerca è portata avanti da un gruppo internazionale e in particolare le mappe di umidità del suolo e siccità sono fornite dal gruppo di Geodesia e Geoinformazione dell’Università Tecnica di Vienna che è un’eccellenza internazionale nella stima dell’umidità del suolo e nell’analisi delle immagini Radar da Sentinel-1. Mariette Vreugdenhil sostiene che “grazie all’avvento delle immagini da Sentinel-1, e dai recenti sviluppi scientifici, è oggi possibile fornire mappe di umidità del suolo ad alta risoluzione su base quasi giornaliera” e aggiunge “il numero delle applicazioni in cui potranno essere utilizzati questi dati è enorme, alcune delle quali sono ancora da scoprire”.

Infatti, i dati rappresentati nelle mappe di umidità del suolo ad alta risoluzione saranno utili non solo per il monitoraggio della siccità, ma anche per le applicazioni legate alla previsione degli eventi estremi come le alluvioni e le frane, nonché per la stima dell’irrigazione in agricoltura fino alla previsione degli incendi boschivi. “Si apre un periodo entusiasmante sia per la ricerca scientifica che per l’utilizzo di questi dati di umidità del suolo ad alta risoluzione nelle applicazioni operative giorno per giorno” conclude Luca Brocca.