La tecnologia satellitare per monitorare e contrastare i fenomeni climatici nelle città: le isole di calore

17 dicembre 2021
Ne parliamo con Monica Palandri, Project Manager del Geo Information Center di e-GEOS.

Prosegue nel mese di dicembre il viaggio nella sostenibilità attraverso le immagini del calendario 2021 di Telespazio ed e-GEOS “Love Planet Earth” con il contributo degli scatti d’autore di National Geographic. Al centro di questa tappa è il ruolo dei satelliti nel monitoraggio e nel contrasto dei fenomeni climatici estremi che si registrano nelle città. 

Urbanizzazione e cambiamenti climatici sono sempre più interconnessi: metropoli e città sono infatti spesso colpite da ondate di calore e bombe d’acqua, fenomeni climatici estremi, che la conformazione tipica delle strutture urbane amplifica con evidenti ricadute sulla popolazione, e che stanno spingendo architetti e ingegneri a sperimentare nuove interpretazioni del rapporto tra uomo, città e natura sviluppando infrastrutture sostenibili, in linea con gli obiettivi di sostenibilità dell’Agenda 2030, e in questo caso con l’SDG n. 9 (“Imprese, innovazione e infrastrutture. Costruire un’infrastruttura resiliente e promuovere l’innovazione ed una industrializzazione equa, responsabile e sostenibile”).

 

Milan, Italy. WorldView-2 Image © DigitalGlobe (2020)

Calendario “Love Planet Earth” – Scatti associati al mese di dicembre 2021

La foto di questo mese è un’immagine ad altissima risoluzione che ritrae il nuovo centro direzionale di Milano, con piazza Gae Aulenti e le torri del Bosco Verticale. Un’area pensata all’insegna della sostenibilità, ricca di biodiversità, spazi verdi e specchi d’acqua, che fa riflettere su come l’attenzione crescente verso il clima e l’ambiente stiano sempre più influenzando i progetti urbanistici. La tecnologia spaziale può fornire un importante contributo anche in questo senso con programmi internazionali in cui Leonardo svolge un ruolo da protagonista nella realizzazione dei satelliti, attraverso Thales Alenia Space, nell’acquisizione dei dati e nei servizi e nelle applicazioni da questi rese possibili, con Telespazio ed e-GEOS, e nello sviluppo dei sensori, gli “occhi” dei satelliti, molti dei quali nascono nei laboratori di Leonardo. Lo sviluppo delle potenzialità offerte dalle tecnologie spaziali a supporto della crescita sostenibile del Pianeta è proprio uno dei pilastri del piano strategico “Be Tomorrow – Leonardo 2030” e del Piano di Sostenibilità di Leonardo.

Ne parliamo con Monica Palandri, Project Manager del Geo Information Center di e-GEOS. 

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Monica Palandri

Cosa possono fare i satelliti per monitorare e contrastare i fenomeni climatici estremi a livello urbano, favorendo lo sviluppo di infrastrutture sostenibili?

e-GEOS ha effettuato diversi studi e progetti legati al tema del cambiamento climatico: dallo scioglimento dei ghiacciai, alla diminuzione delle risorse idriche disponibili, alla valutazione dell’aumento della desertificazione. Questi fenomeni, che spesso si sovrappongono, sono molto rapidi, quindi difficili da fronteggiare. Progettare nuovi spazi urbani tenendo conto di questi fattori non è semplice, a fronte anche di una popolazione urbana costantemente in crescita. In questa prospettiva, fra i progetti più interessanti che ha realizzato e-GEOS c’è quello che riguarda l’identificazione delle aree urbane più calde, le cosiddette “isole termiche” a supporto della Città di Milano. Durante l’estate, in corrispondenza delle ondate di calore – 4-5 giorni in cui anche durante la notte la temperatura rimane sopra la media del periodo – e-GEOS, grazie ai dati satellitari, ha fornito la mappa dei quartieri e delle zone del tessuto urbano maggiormente esposti a questi fenomeni, che portano variazioni di anomalia termica anche di 4-5 gradi rispetto alle altre aree. Questi dati sono ricavati direttamente dai satelliti della NASA e dell’ESA – come Sentinel 3 –, che integrati con dati satellitari a maggiore risoluzione (30 metri) permettono, mediante algoritmi di downscaling, di stimare misure di temperatura a livello di sub-quartiere. Una volta definite le mappe delle isole di calore è poi possibile, attraverso gli strumenti di geoinformazione, sovrapporle alle mappe di vulnerabilità dei centri urbani che segnalano, ad esempio, la presenza di bambini sotto ai dieci anni o di anziani over 70. Intersecandole è possibile ricavare le mappe di rischio della città rispetto a queste anomalie termiche. Con questo quadro a disposizione, la Pubblica Amministrazione può pianificare interventi chiamati “natural based solution”, favorendo lo sviluppo di infrastrutture sostenibili come, ad esempio, tetti verdi, giardini verticali, strutture blu come specchi d’acqua e laghetti che facilitano il ricambio delle temperature. Le natural based solution hanno anche altri impatti positivi, perché vengono realizzate con materiali ed essenze vegetali che consentono di aumentare la permeabilità del suolo, migliorandone la capacità idrica e mitigando il fenomeno del ruscellamento, per contrastare allagamenti in caso di alluvioni. Una capacità che si è ridotta negli anni a causa del consumo del suolo, soprattutto in ambito urbano.

Quali sono le peculiarità e i vantaggi dei servizi offerti da e-GEOS?

I dati satellitari che e-GEOS fornisce sono, inoltre, sovrapponibili ai dati cartografici disponibili nelle Amministrazioni Pubbliche. Le mappe, che vengono continuamente aggiornate, forniscono infatti informazioni molto utili per chi si occupa di urbanistica e progettazione di spazi pubblici, grazie alle informazioni che vengono integrate con i dati raccolti dai sensori in situ. Questo dà la possibilità a chi si occupa di urbanistica di definire la pianificazione di tutti gli spazi verdi. 
Questi dati sono importanti anche per l’intervento della Protezione Civile proprio quando si verificano fenomeni estremi. Consentono, infatti, di organizzare presidi immediati durante i giorni delle ondate di calore, di stabilire come e dove intervenire sulla base di questi dati, pre-allertando anche gli ospedali interessati.
 
Quali sono le altre possibili applicazioni della piattaforma?

Una volta concluse la progettazione e la realizzazione di infrastrutture sostenibili e resilienti all’interno degli spazi urbani, è possibile effettuare monitoraggi e verifiche per valutare il beneficio apportato da queste nuove tipologie urbanistiche. Ad esempio, nel caso del centro direzionale di Milano si potrebbe stimare il livello di diminuzione della temperatura in quell’area rispetto alla conformazione precedente. Queste valutazioni si possono estendere anche alla misurazione della qualità dell’area o ad altri parametri, in modo da fornire alle Pubbliche Amministrazioni e ai pianificatori pubblici i dati e gli strumenti per poter operare considerando tutti i fattori che interagiscono in questo senso.     
Ad esempio, e-GEOS ha recentemente concluso il progetto “Life METRO ADAPT: Strategie e misure di adattamento al cambiamento climatico nella Città Metropolitana di Milano” – ora in fase di rendicontazione, con la Comunità Europea, che ha espresso grande soddisfazione per i risultati raggiunti. All’interno di questo progetto, oltre ad aver adottato mappe per monitorare ondate di calore, vulnerabilità, pericolosità e rischio, e-GEOS ha effettuato uno studio della variazione della diminuzione degli indici di verde a causa dell’aumento della temperatura nelle aree agricole del Parco Sud di Milano. La città metropolitana ha usato queste preziose informazioni, per la realizzazione del Piano Territoriale Metropolitano che è stato adottato a luglio 2021. Anche altri studi di rilievo, sono stati effettuati su Roma Capitale con il contributo di Legambiente. In questo caso sono stati utilizzati dati di Copernicus (Sentinel-3) per identificare una mappa sintetica delle isole di calore. In uno dei quartieri maggiormente colpiti da questo fenomeno, sono state identificate le aree a maggiore priorità di intervento. Questa analisi è utile per pianificare dove focalizzare investimenti e/o incentivi ottenendo i massimi benefici dall’intervento di riqualificazione (uffici urbanistici, imprese, privati, ecc.).

Per ulteriori approfondimenti sulle tecnologie e soluzioni di osservazione della Terra leggi le altre interviste.

Scopri il calendario Love Planet Earth 2021

     

 

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