I cambiamenti climatici stanno aumentando la frequenza e l’intensità degli eventi estremi, come precipitazioni abbondanti, frane e inondazioni. Questi fenomeni non solo mettono a rischio la vita delle persone, ma minacciano anche infrastrutture, ecosistemi e attività economiche, colpendo fortemente gli equilibri del settore agroalimentare.

È per tale motivo che questo è diventato uno dei temi di ricerca e innovazione per il progetto INTEGRA del 2024 della Rete Innovativa Regionale RIAV, da sempre attenta alla sostenibilità e alla salvaguardia del territorio e della filiera agroalimentare.

Proviamo quindi a fare chiarezza sul tema.

Il crescente impatto dei cambiamenti climatici ha intensificato la frequenza e la gravità di eventi di dissesto idrogeologico, come frane e alluvioni, evidenziando l’urgenza di strumenti avanzati per la previsione e la mitigazione dei rischi. L’analisi digitale del terreno (Digital Terrain Analysis, DTA) rappresenta una metodologia innovativa che utilizza dati geomorfologici per identificare le aree critiche e valutare scenari di rischio. Tra le applicazioni più promettenti di questa tecnologia si trova il modello SIMWE (SIMulated Water Erosion), un sistema basato su equazioni fisiche per simulare il deflusso superficiale e l’erosione. L’analisi digitale del terreno e l’applicazione di modelli come il SIMWE stanno rivoluzionando il modo in cui identifichiamo e gestiamo le aree vulnerabili.

Un approccio multidisciplinare è essenziale per supportare decisioni basate su dati concreti, soprattutto in contesti caratterizzati da una combinazione di complessità urbana e naturale.

L’analisi digitale del terreno e la mappatura dei rischi

L’analisi digitale del terreno si basa sull’uso di modelli digitali di elevazione (DEM) per derivare informazioni critiche sulla morfologia del paesaggio. Questi modelli consentono di esplorare aspetti come la pendenza, la curvatura del terreno e la distribuzione topografica dell’umidità.

Una delle tecnologie di riferimento per il telerilevamento è il LiDAR (Light Detection and Ranging), una tecnologia che utilizzando impulsi laser permette di misurare con estrema precisione la distanza tra un sensore e la superficie terrestre, producendo dati altimetrici ad alta risoluzione, registrando sia la superficie del suolo (nuda) sia gli elementi presenti sopra di esso, come edifici, vegetazione o infrastrutture. I DEM derivati dai dati LiDAR sono particolarmente preziosi perché forniscono una risoluzione spaziale e una precisione altimetrica molto più elevata rispetto a quella ottenibile con altre tecniche di telerilevamento. La combinazione di tali informazioni rende possibile individuare le aree soggette a instabilità del suolo e accumulo idrico, precursori di frane e inondazioni.

Mappatura delle Aree Critiche

Dopo aver introdotto i vantaggi dell’analisi digitale del terreno, è utile approfondire come questa tecnologia venga applicata per mappare le aree più a rischio. La ricerca applica queste tecniche per mappare aree di studio in regioni soggette a dissesto idrogeologico. La metodologia prevede tre fasi principali:

• Acquisizione dati: Utilizzo di remote sensing, come il LiDAR, per raccogliere informazioni dettagliate sul terreno.
• Analisi geomorfologica: Identificazione delle aree a rischio tramite calcolo dei parametri topografici.
• Simulazione degli eventi estremi: Applicazione del modello SIMWE per simulare scenari di precipitazioni intense.

Il Modello SIMWE

Il modello SIMWE, fondamentale per simulare il deflusso superficiale e l’erosione, utilizza dati come precipitazioni, rugosità e infiltrazione per prevedere il comportamento idrico. Attraverso l’implementazione in piattaforme GIS open-source, il modello è in grado di generare mappe dettagliate che evidenziano la profondità dell’acqua, la velocità del flusso e i potenziali rischi di alluvione.

L’interessante studio “Usage of SIMWE model to model urban overland flood: a case study in Oslo” ha valutato l’efficacia del modello SIMWE nel simulare inondazioni urbane a Oslo, utilizzando dati topografici, infiltrazione e rugosità del suolo.

I risultati dello studio hanno mostrato che:

• Le aree centrali di Oslo accumulano più acqua a causa della maggiore impermeabilizzazione.
• Le strade fungono da canali naturali per il deflusso, creando hotspot di rischio come parcheggi e campi sportivi.

Lo studio sottolinea l’importanza del SIMWE per pianificare interventi di mitigazione come trincee drenanti o infrastrutture verdi.

Simulazione di Eventi Estremi nelle Aree Vulnerabili

Le aree identificate come particolarmente vulnerabili possono essere analizzate ulteriormente attraverso simulazioni di eventi estremi. Ad esempio, il modello SIMWE è stato utilizzato per simulare scenari di precipitazioni intense, come eventi con tempi di ritorno di 50 o 100 anni. Tali simulazioni non solo aiutano a comprendere il comportamento del deflusso in condizioni limite, ma forniscono anche indicazioni preziose per progettare strategie di mitigazione, come bacini di contenimento o interventi basati sulla natura, come la piantumazione di vegetazione stabilizzante.

RIAV e il contesto del territorio veneto

Nel contesto del progetto RIAV, il settore vitivinicolo veneto emerge come un caso emblematico per l’applicazione dell’analisi digitale del terreno. Le peculiarità geografiche e climatiche della regione richiedono strumenti avanzati per proteggere la qualità delle produzioni, unendo tradizione e innovazione tecnologica.

1. Territorio complesso e vulnerabile

Il Veneto è una regione caratterizzata da una grande varietà di paesaggi, che includono:

• Colline vitate, ad esempio come quelle del Prosecco (Conegliano-Valdobbiadene) e della Valpolicella, che presentano terreni inclinati e soggetti a fenomeni di erosione.
• Zone pianeggianti e alluvionali, che possono essere colpite da ristagni idrici e alluvioni durante periodi di precipitazioni intense.

Questa eterogeneità rende fondamentale l’utilizzo di strumenti di mappatura digitale per individuare aree a rischio di erosione, frane o accumulo idrico che potrebbero compromettere la qualità e la resa delle coltivazioni.

2. Prevenzione del dissesto idrogeologico

La regione è esposta al dissesto idrogeologico:

• Frane: Le zone collinari vitate sono soggette a smottamenti, specialmente in condizioni di precipitazioni estreme. La perdita di suolo non solo riduce la superficie coltivabile ma può danneggiare irreversibilmente il terroir, elemento chiave per la qualità dei vini.
• Erosione: Il suolo delle colline è spesso soggetto a erosione superficiale, che può portare alla perdita degli strati più fertili e incidere negativamente sulla produttività delle viti.

L’analisi digitale del terreno consente di identificare le zone più vulnerabili, permettendo di intervenire con tecniche di gestione mirata del suolo e delle acque.

3. Adattamento ai cambiamenti climatici

Il cambiamento climatico sta influenzando pesantemente il settore vitivinicolo veneto:

• Aumenti delle precipitazioni intense: Eventi meteorologici estremi, come piogge torrenziali, possono causare erosione del suolo e ristagno idrico nelle vigne.
• Stress idrico: In contrapposizione, i periodi di siccità richiedono una gestione efficiente delle risorse idriche.

Le simulazioni effettuate con il modello SIMWE non solo aiutano a prevedere l’impatto delle precipitazioni estreme, ma supportano interventi pratici come la creazione di bacini di contenimento e sistemi di drenaggio avanzati, proteggendo il prezioso ecosistema vitivinicolo veneto.

L’integrazione tra analisi digitale del terreno e modelli come il SIMWE rappresenta un passo avanti significativo nella gestione dei rischi idrogeologici. Questi strumenti consentono di unire la precisione dei dati topografici con la capacità predittiva delle simulazioni, offrendo un approccio completo alla comprensione e alla mitigazione dei rischi. In un’epoca in cui eventi climatici estremi sono sempre più frequenti, l’uso di tecnologie avanzate e modelli fisici è essenziale per proteggere le comunità e garantire una gestione sostenibile del territorio.

Le tecnologie come l’analisi digitale del terreno e il modello SIMWE dimostrano che innovazione e sostenibilità possono convergere per proteggere il nostro territorio. La loro applicazione è essenziale per garantire resilienza climatica e una gestione sostenibile delle risorse naturali.

L’iniziativa FoodSeed rappresenta un esempio virtuoso di come l’innovazione e la sostenibilità possano integrarsi per trasformare il settore agroalimentare italiano. Le startup selezionate presentano soluzioni concrete e innovative per ottimizzare l’efficienza, ridurre l’impatto ambientale e tutelare la salute dei consumatori, contribuendo a un futuro sostenibile e prospero per l’agroalimentare italiano, in piena sintonia con la missione di RIAV.