Tecnologie satellitari per la difesa del Pianeta: il caso della Gold Coast australiana

05 giugno 2021

La Giornata mondiale dell’ambiente - istituita dalle Nazioni Unite nel 1972 e celebrata il 5 giugno - inaugura quest’anno il Decennio delle Nazioni Unite (2021-2030) dedicato al ripristino degli ecosistemi, un invito a un’azione globale per prevenire e limitare i danni inflitti al Pianeta.

Grazie anche alle tecnologie satellitari di global monitoring sviluppate da Telespazio ed e-GEOS, Leonardo è impegnata in difesa dell’ambiente e degli ecosistemi su diversi fronti, a partire dal contrasto all’erosione delle coste marine. Un tema che oggi ci porterà sulle spiagge della Gold Coast australiana.

Secondo uno studio pubblicato nel 2020 da Nature, rivista scientifica tra le più prestigiose e accreditate al mondo, circa il 50% delle spiagge del Pianeta potrebbe sparire entro la fine del 21esimo secolo. La colpa è dell’erosione, in gran parte dovuta alla normale azione degli agenti atmosferici come vento e salsedine ma spesso amplificata da interventi sconsiderati dell’uomo e dai cambiamenti climatici.

Le costellazioni satellitari si sono rivelate un grande alleato per il monitoraggio e il contrasto di questo fenomeno. Per questo, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e Future Earth, il programma delle Nazioni Unite che finanzia gli studi sul cambiamento climatico, hanno scelto Telespazio - joint-venture tra Leonardo (67%) e Thales (33%) - per sviluppare, tramite la controllata Telespazio UK, un progetto pilota per studiare il ripristino delle spiagge colpite da tifoni.

Il caso di studio è quello della Gold Coast australiana: oltre 70 Km di spiagge sulla costa orientale del continente, appena a sud di Brisbane, meta privilegiata da turisti e amanti del surf di tutto il mondo che, tuttavia, storicamente ha problemi di erosione, aggravati anche da tifoni e tempeste che, periodicamente, spazzano con violenza quella zona.

Per capire la relazione tra il cambiamento del livello dell’acqua e l’erosione o l’accrescimento del litorale, in collaborazione con il Coastal and Marine Research Centre, istituto scientifico australiano, dal luglio 2020, Telespazio UK sta analizzando ed elaborando i dati rilevati dal satellite radar Sentinel-1 del programma di Osservazione della Terra Copernicus della Commissione europea e dal programma CCI Sea State project, che raccoglie dati provenienti da diverse missioni europee.

Il progetto intende creare una banca dati storica con informazioni codificate sull’andamento nel tempo dell’erosione sulla Gold Coast, al fine di individuare le tendenze future, aumentare la resilienza delle comunità costiere, aiutandole a mitigare gli effetti delle tempeste e, infine, studiare in dettaglio il legame tra cambiamenti climatici e l’erosione delle coste.

Il team, ad esempio, ha già analizzato l’impatto sulle coste del Ciclone Marcia, che nel febbraio del 2015 ha colpito l’Australia orientale causando danni per oltre mezzo miliardo di dollari. Grazie a questo progetto è stato, inoltre, studiato il ruolo nell’erosione delle coste delle cosiddette “Australian east coast low”, sistemi di bassa pressione molto intensi che ciclicamente colpiscono il Paese causando forti piogge, venti e inondazioni improvvise. In totale, sono state utilizzate 318 immagini Sentinel-1, analizzando 270.000 punti di interesse della costa (waterline points) tra il 2015 e il 2020.

L’obiettivo è di presentare i risultati del progetto per la Gold Coast australiana alla Conferenza Mondiale sul Clima, che si terrà a novembre a Glasgow (COP26). In prospettiva, Telespazio punta ad estendere l’iniziativa su scala globale, attraverso l’uso di strumenti di Machine Learning e Intelligenza Artificiale per migliorare la capacità d’analisi, l’introduzione di modelli standard e l’utilizzo di dati a più alte risoluzioni, sia in ambito radar, utilizzando COSMO-SkyMed, che ottico.

La tutela del Pianeta è un elemento centrale dell’Agenda 2030 e della strategia di sviluppo sostenibile tracciata dall’ONU. Secondo alcune stime il 50% del PIL mondiale dipende dal capitale naturale e ogni dollaro investito nel suo ripristino crea fino a 30 dollari di benefici economici[1]. Inoltre, il degrado degli ecosistemi sta già influenzando il benessere di almeno 3,2 miliardi di persone (oltre un terzo della popolazione mondiale)[2] mentre l'erosione del suolo e altre forme di degrado costano al mondo più di 6 trilioni di dollari all'anno in termini di mancata produzione alimentare e di perdita di altri servizi ecosistemici[3] .

Le applicazioni per il monitoraggio terrestre si stanno rivelando la strada più diretta per ottenere concreti effetti benefici. Avere, infatti, la possibilità di ricavare informazioni dai dati extra atmosferici forniti dai sensori a bordo dei satelliti – dai radar agli strumenti elettro-ottici fino a quelli iperspettrali, veri capolavori di tecnologia realizzati nei laboratori di Leonardo - e combinarle con tecnologie terrestri, come Intelligenza Artificiale e sistemi HPC (High Performance Computing) permette di sviluppare servizi e soluzioni che contribuiscono concretamente a migliorare le condizioni di vita dei cittadini.

Lo sviluppo delle tecnologie spaziali in questa direzione è uno dei pilastri del piano strategico “Be Tomorrow – Leonardo 2030” e del Piano di Sostenibilità di Leonardo.

Ad esempio, lo Space Technologies Leonardo Lab – parte del network degli incubatori di ricerca tecnologica del Gruppo destinati alla ricerca di lungo periodo – ha come obiettivo lo sviluppo di applicazioni di Intelligenza Artificiale (AI) per il monitoraggio terrestre combinando i dati satellitari e dei droni con altri dati per creare strumenti di sorveglianza per infrastrutture critiche, eventi naturali, ricerca e soccorso, monitoraggio ambientale, grandi eventi, emergenze sanitarie, smart cities, controllo dei confini e sicurezza. L’attività del laboratorio consentirà la realizzazione di metodi e algoritmi innovativi di Machine Learning/Deep Learning per sistemi di monitoraggio globale e per soluzioni Drone Service Provider. Tecnologie che – è il caso di dirlo - danno letteralmente spazio al futuro. Anche a quello del Pianeta.

 

Fonti:

[1]Journal of the Society for Ecological Restoration

[2]IPBES - Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services

[3]Sutton et al., 2016

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