Qualità dell’aria: le risposte arrivano dai satelliti

29 settembre 2021
Ne parliamo con Domenico Grandoni, responsabile del Centro di Competenza Artificial Intelligence e Big Data Analytics presso e-GEOS.

Tecnologie satellitari al servizio dell’uomo e del Pianeta, raccontate attraverso le immagini del calendario 2021 di Telespazio ed e-GEOS “Love Planet Earth” realizzato in collaborazione con National Geographic Italia. In questa tappa scopriamo il ruolo che i satelliti possono avere, in particolare, nell’analizzare la qualità dell’aria.

L’impatto delle città sullo sviluppo sostenibile del Pianeta è sempre più forte. Ad oggi, infatti, il 54% della popolazione mondiale vive nelle città che, da sole, pur occupando appena il 3% della superficie terrestre, generano oltre il 70% delle emissioni di carbonio e consumano il 78% dell’energia primaria (fonte). Le analisi ricavate dai dati satellitari hanno un ruolo fondamentale nel monitoraggio di tali impatti, fornendo un importante contributo all’obiettivo di sviluppo sostenibile n. 11 dell’Agenda 2030 dell’ONU che mira ad avere “Città e comunità sostenibili”. Prosegue nel mese di settembre il viaggio nella sostenibilità attraverso le immagini del calendario 2021 di Telespazio ed e-GEOS “Love Planet Earth” con il prezioso contributo degli scatti d’autore di National Geographic.

Copenhagen, Denmark. SuperView-1 Image © China Siwei Surveying and Mapping Technology (2020). Distributed by SpaceWill

 

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

L’immagine satellitare di questo mese ritrae il porto di Copenaghen, in cui si vede una lunga fila di biciclette riflesse nell’acqua a Christians Brygge, il principale lungomare della capitale danese, a testimonianza di un uso diffuso di veicoli a zero emissioni. La qualità dell’aria è uno degli elementi principali che contribuiscono a definire la qualità della vita delle città. Anche per questo è importante monitorarne il livello. La tecnologia spaziale dà un importante contributo 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 uno dei pilastri del piano strategico “Be Tomorrow – Leonardo 2030” e del Piano di Sostenibilità di Leonardo.

Ne parliamo con Domenico Grandoni, responsabile del Centro di Competenza Artificial Intelligence e Big Data Analytics presso e-GEOS.

Domenico Grandoni

 

Cosa possono fare i satelliti per monitorare la qualità dell’aria?

Il vantaggio offerto dal satellite è legato alla sua capacità di fornire informazioni oggettive e coerenti nel tempo e nello spazio. Ci sono oggi satelliti in grado di osservare variabili specifiche e importanti per la qualità dell’aria. Le missioni satellitari operative (Sentinel-5P, GHGSat) e pianificate (Sentinel CO2 mission) sono in grado di raccogliere ed elaborare dati su scala globale relativi a diversi parametri atmosferici e inquinanti come, ad esempio, metano, anidride carbonica, polveri sottili. Informazioni fondamentali per ottenere un reporting oggettivo e per misurare gli effetti di misure di contenimento o gli impatti di nuove antropizzazioni. Un’applicazione interessante è stata, ad esempio, quella relativa al rilevamento e alle analisi della concentrazione di polveri sottili presenti nell’aria (PM10) prima, durante e dopo il primo lockdown. Attraverso l’analisi di dati satellitari è possibile, inoltre, ricostruire la mappa degli inquinanti e delle polveri sottili disperse nell’aria e, quindi, fornire un dato attendibile sulla qualità dell’aria su aree vaste. Inoltre è possibile monitorare e documentare eventuali superamenti dei limiti delle concentrazioni previste dalla normativa.


Quali sono le peculiarità e i vantaggi dei vari servizi offerti dai satelliti?

Con il satellite è possibile ottenere misure omogenee su larga scala anche, e soprattutto, in zone della Terra dove il satellite è l’unico strumento di monitoraggio disponibile. L’uso dei satelliti combinato con altri strumenti come droni e centraline a terra consente di ottenere dati con un livello di dettaglio e un’accuratezza molto elevati. I vantaggi principali dell’utilizzo di questa tecnologia sono l’oggettività delle osservazioni e la capacità di coprire vaste aree con altissime frequenze di aggiornamento per la rilevazione di molti tipi di inquinanti. Lo sviluppo di satelliti con risoluzioni sempre più alte, avvenuto negli anni per scopi essenzialmente legati al mondo della difesa e sicurezza, si sta rilevando fondamentale per una grande varietà di applicazioni di sostenibilità. Stiamo osservando in questi ultimi anni un importante cambiamento: inizia ad esserci spazio, non solo dal punto di vista istituzionale ma anche commerciale, per missioni satellitari che sono in grado di osservare per esempio la concentrazione di CO2 nell’aria. Questo è importante non solo per le grandi città, dove esistono delle reti di monitoraggio per misurare la qualità dell’aria, ma soprattutto per quelle aree dove il rilevamento di queste informazioni non esiste. Quindi il fatto di poter calibrare e correlare quello che osserva il satellite con quanto viene rilevato a terra ci fornisce uno strumento di misurazione potentissimo in tutto il mondo.


Per quali altri utilizzi possono essere considerati questi dati satellitari?

Quello che oggi si può fare con questi dati riguarda sia il campo privato che quello istituzionale. L’osservazione satellitare per il monitoraggio delle concentrazioni di gas serra è legata, ad esempio, agli aspetti climatici per un uso sia istituzionale sia commerciale. I servizi legati al monitoraggio degli inquinanti atmosferici possono essere, infatti, usati per la pianificazione territoriale, il reporting ambientale, ma anche per identificare nuove sorgenti di inquinamento o caratterizzare meglio quelle esistenti. L’Italia ha investito molto nei programmi di Osservazione della Terra come COSMO‑SkyMed e PRISMA e si aspetta un ritorno elevato non solo in termini di posti di lavoro creati, ma anche attraverso il valore generato dai nuovi servizi basati su dati satellitari, che coprono un vasto ambito di applicazioni, dal monitoraggio dei territori all’analisi della qualità dell’aria.

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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