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COPERNICUS e le applicazioni in agricoltura | Andrea Taramelli

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Riportiamo parte dell'articolo 
pubblicato sulla rivista L'Informatore Agrario 

PROGRAMMA STRATEGICO EUROPEO DI OSSERVAZIONE DELLA TERRA
Copernicus, quali applicazioni in agricoltura

di
Andrea Taramelli | Scuola Universitaria Superiore IUSS, delegato nazionale al Copernicus User Forum europe

Bernardo De Bernardinis Coordinatore della Rete nazionale Copernicus Academy

Maria Vittoria Castellani | Ispra, coordinamento Rete nazionale Copernicus Academy 

 II programma Copernicus ha lo scopo di monitorare, analizzare, comprendere lo stato e l'evoluzione dei processi ambientali, territoriali, produttivi e sociali per il governo degli stessi e di indurre uno sviluppo dei territori e dei processi d'impresa e di mercato a valore aggiunto e sostenibili. Tra gli esempi in agricoltura, il monitoraggio di aspetti vegetazionali. 

Copernicus è un programma europeo e, così come la Pac, risponde a uno specifico regolamento europeo ed è finanziato dalla legge di bilancio dell'Ue, su proposta della Commissione, approvata dal Consiglio europeo.
Si tratta di un programma strategico di Osservazione della Terra dell'UE, il primo al mondo per impegno finanziario, organizzativo e operativo e il terzo quale fornitore di dati e informazioni.
Tra il 2014 al 2020 la finanza pubblica europea ha investito oltre 5 miliardi di euro e sono oltre 300.000 gli utenti registrati ai numerosi servizi che offrono operativamente, oltre ai dati osservativi rilevati e processati, ben più di mezzo milione di prodotti informativi organizzati, articolati e finalizzati per i diversi ambiti applicativi. 
Quindi capire ed essere in grado di usare Copernicus, ciò che rende disponibile in forma aperta e gratuita a tutti gli europei, siano essi singoli individui, aggregazioni, organizzazioni o enti, pubblici o privati, è quasi un dovere, oltre che una opportunità.
Infatti, se da un lato Copernicus è governato dall'Unione europea con il concorso degli Stati membri, i suoi obiettivi, le sue regole e i suoi contenuti sono guidati e rispondono ai fabbisogni e ai requisiti espressi dagli utenti finali europei, organizzati in Comunità presso gli Stati membri stessi.

Obiettivo primario 
L'obiettivo primario di Copernicus, attraverso ciò che produce e rende disponibile, è quello di contribuire a: monitorare, analizzare, comprendere lo stato e l'evoluzione dei processi ambientali, territoriali, produttivi e sociali per il governo degli stessi attraverso l'attuazione delle politiche, delle direttive e dei regolamenti europei; indurre, a valle di tutto ciò, uno sviluppo dei territori e dei processi d'impresa e di mercato a valore aggiunto, socialmente ed economicamente sostenibili e ambientalmente compatibili.
È quindi evidente che l'obiettivo specifico e primario di Copernicus sono lo sviluppo e l'implementazione di servizi operativi e in particolare di quelli di comune interesse dell'Unione e degli Stati membri, detti «core services», ma anche l'obiettivo di favorire la nascita e il consolidamento di un mercato di «downstream services» (servizi a valle) che possa provvedere gli utenti finali di prodotti e assistenza per la realizzazione dei propri obiettivi e interessi.

Le comunità degli utenti finali
I 3 insiemi, o comunità, di utenti finali rispondono generalmente a comuni finalità di intenti, ma possono suddividersi ulteriormente al loro interno. La prima comunità è intesa comprendere due sub-comunità, quella delle Amministrazioni che hanno finalità, compiti e responsabilità istituzionali e quella dell'università e della ricerca. Le 3 comunità di Copernicus sono poi attraversate trasversalmente dai diversi «mondi», quello ambientale, della difesa, della protezione civile, dei trasporti, dell'agricoltura e della forestazione, della pesca e altri. 

La componente spazio
La componente spaziale, affidata a Esa ed Eumetsat, attualmente può contare sulla costellazione delle «Sentinel» di proprietà dell'UE, di cui 4 sono attualmente e attivamente in orbita, e su circa 30 «contributing missions». Queste ultime sono piattaforme e/o costellazioni satellitari di proprietà degli Stati membri (e da questi gestite) e i cui dati sono onerosamente messi a disposizione anche per le necessità di Copernicus; provvedono a colmare fabbisogni e requisiti, spaziali e temporali e di tipologia del dato satellitare, attualmente non soddisfatti dalle Sentinel, ma comunque necessarie ai core services. I dati processati delle Sentinel, delle contributing mission o di al tre missioni europee sono resi disponibili da Esa e da Eumetsat attraverso propri portali web.

La componente dati in situ
La disponibilità dei dati in situ necessari a Copernicus è lasciata nella responsabilità degli Stati membri, ma è ulteriormente accresciuta attraverso sistemi osservativi destinati alla ricerca. Altresì, non solo dati, ma anche informazioni in situ sono raccolte da piattaforme informative territoriali come OpenStreetMap e/o da attività di sopralluogo specifiche e intraprese anche con l'ausilio di droni. Un esempio di dati in situ sono quelli resi disponibili dalla Rete agrometeorologica nazionale (Ran), gestita dal CREA o dalle reti regionali per la qualità delle acque e dell'aria gestite da Ispra e dalle Arpa (Snpa).I dati in situ hanno la finalità di: calibrare, integrare e convalidare i dati prodotti dalle piattaforme satellitari, garantendone la rappresentatività e l'affidabilità anche nel tempo; essere assimilati e integrati nelle piattaforme applicative, partecipando anche ai processi simulativi, per la realizzazione dei prodotti dei core services. Questa componente è affidata al coordinamento e alla responsabilità dell'Eea.
 

La componente servizi I
core services sono destinati a trasformare i dati, raccolti da satellite e in situ, in informazioni a valore aggiunto, identificando e misurando grandezze caratteristiche di eventi e processi biotici e abiotici, producendo mappe spaziali e multi-temporali e rendendo disponibili elaborazioni statistiche e previsionali. Quelli attualmente operativi sono particolarmente rilevanti per il mondo agricolo.

Copernicus Land monitoring service (Clms)
Organizzato in tre sottoservizi, il Global, affidato al Jrc, il Pan European e il Locai (affidati alla Eea), provvede informazioni sulla copertura e l'uso dei suoli e la loro evoluzione nel tempo, così come sullo stato della vegetazione e dei sistemi idrici naturali; è quindi utilizzato, soprattutto ma non unicamente, per la gestione forestale e delle risorse idriche, per l'agricoltura e la sicurezza alimentare, per la sostenibilità e la protezione ambientale.
Copernicus Climate change service (C3S)
Affidato a Ecmwf, provvede informazioni per monitorare il clima e predire i suoi scenari evolutivi PER supportare le strategie, le politiche e le azioni di mitigazione e adattamento, anche in riferimento all'agricoltura. 
Copernicus Atmosphere monitoring service (Cams)
Affidato a Ecmwf, provvede informazioni per monitorare con continuità la composizione e lo stato dell'atmosfera terrestre, sia in termini di elementi inquinanti sia clima alteranti, anche a scala regionale, producendo previsioni in tempo quasi reale della sua evoluzione ai fini della salute pubblica, delle produzioni di energia e dei processi climatologici; le attività e le pratiche agricole e forestali giocano un ruolo non trascurabile in termini tanto di produzione e capacità di cattura e abbattimento di tali elementi.
Copernicus Emergency management service (Cems) 
È organizzato in due sottoservizi principali; il primo prevede il Rapid e il Risk and ricovery mapping, gestiti direttamente dalla Dg for european civil protection and humanitarian action (Dgecho) e, in Italia, dal Dipartimento della protezione civile, che provvedono, ex post e in tempo quasi reale, a rappresentare magnitudo, estensione ed effetti di eventi dannosi per le popolazioni, i territori, le produzioni e l'ambiente di ogni natura e origine; il secondo, gestito dal JRC, prevede una attività di monitoraggio e preannuncio ex ante di eventi potenzialmente dannosi e conseguenti a incendi boschivi (Effis), alluvioni (Efas) e siccità (Edo); ne è evidente l'interesse per il mondo agricolo e assicurativo relativamente ai rischi catastrofali. I prodotti informativi dei diversi core services, assieme ai dati processati a tal fine, sono resi disponibili e operativamente accessibili attraverso i rispettivi portali web dedicati.

Applicazioni in agricoltura
In ambito agricolo e forestale, così come in quello della gestione e protezione ambientale, per poter utilizzare operativamente e interattivamente i prodotti di Copernicus e trame un reale beneficio, oltre a una minima conoscenza e capacità d'uso di un ambiente GIS, è necessario sapere quantomeno il significato di «indice spettrale» e in particolare di alcuni di essi riferiti alla vegetazione e alle acque. Copernicus rende disponibili alcuni indici come il Normalized difference vegetation index (NDVI), che descrive il livello di vigoria della vegetazione, e lo Standardized precipitation index (SPI), che è ampiamente diffuso per il monitoraggio della siccità m termini di deficit o surplus di precipitazione rispetto alla media climatologica; tra essi si inseriscono il Fraction of absorbed photosynthetically active solar radiation (Fapar) e il Soil water index (Swi), utilizzati anche in combinazione per individuare e valutare l'impatto della siccità sulla vegetazione, ovvero lo stress idrico a cui è sottoposta. Questi indici sono regolarmente resi disponibili dal Cims e dal sottoservizio Edo del Cems su tutti i territori dell'UE, sino a scala certamente urbana. Per quanto riguarda i downstream services, nella pur ampia varietà dei soggetti che offrono assistenza, dalla grande impresa a università ed enti di ricerca, vi è un numero largamente maggioritario di micro e piccole-medie imprese tornitrici di risorse, prodotti e servizi avanzati, spesso innovativi, di osservazione terrestre, di geomatica e geoinformazione (GGI) e di informatica e comunicazione (1C), che si sono applicate alle problematiche agrarie e agronomiche. Certamente l'accesso e la disponibilità gratuita dei dati e delle informazioni prodotte da Copernicus, pur con le loro limitazioni, hanno favorito tale processo in crescita esponenziale.

Copernicus, opportunità per il settore agricolo
Il programma Copernicus rappresenta un successo mondiale indiscusso, avviatesi con GMES agli inizi degli anni 2000 e in cui il nostro Paese continua ad avere un ruolo fondamentale e un peso istituzionale significativo, che, tuttavia, nel mondo agricolo e forestale per lungo tempo non è stato oggetto ne di una conoscenza approfondita, ne di un uso diffuso. Oggi, grazie a un'attenzione decisamente maggiore ai fabbisogni espressi, ma soprattutto ai requisiti dei prodotti e dei servizi operativi richiesti dagli utenti finali, ad alcune applicazioni di successo anche a livello nazionale e a un coinvolgimento anche normativo, sta ricevendo un interesse in crescita esponenziale anche nel nostro Paese e contribuire alla crescita di una domanda qualificata e consapevole è il modo più efficace per farne crescere la competitivita. 

Data di pubblicazione 29-10-2020