La maggior parte dei fenomeni che determinano gli impatti più gravi sul territorio avviene in tempi rapidissimi. Un suolo che si satura dopo ore di precipitazioni persistenti. Un manto nevoso che cambia struttura nell’arco di una giornata. Una massa d’aria carica di umidità che alimenta precipitazioni intense sul Mediterraneo. Un bacino idrografico che reagisce quasi istantaneamente a una perturbazione estrema.
Eppure, molti dei sistemi satellitari che oggi osservano la Terra non riescono ancora a seguire questi processi nella loro evoluzione continua. Spesso ne osservano gli effetti finali, più che la dinamica mentre prende forma.
È proprio dentro questo spazio ancora poco osservato che nasce Hydroterra+, una delle quattro missioni candidate selezionate dall’Agenzia Spaziale Europea nell’ambito del programma Earth Explorer 12. Una missione che punta a cambiare il modo in cui osserviamo il ciclo dell’acqua sul pianeta, rendendo possibile il monitoraggio quasi continuo dei processi idrologici e atmosferici che si sviluppano nell’arco di poche ore.
Per Fondazione CIMA, Hydroterra+ rappresenta anche qualcosa di più: la possibilità di guidare scientificamente una futura missione satellitare europea dedicata allo studio delle dinamiche dell’acqua e degli eventi estremi. Un percorso che entrerà in una fase decisiva a luglio 2026, durante l’ESA Earth Explorer 12 User Consultation Meeting di Tallinn, dove verranno presentate le quattro missioni candidate e selezionate le due che accederanno alla successiva Phase-A di sviluppo.
Hydroterra+: osservare il ciclo dell’acqua su scala oraria
Al centro della missione c’è una domanda scientifica semplice solo in apparenza: cosa accade davvero al ciclo dell’acqua mentre evolve?
L’acqua si muove continuamente tra atmosfera, suolo, neve, vegetazione e corsi d’acqua. È un sistema dinamico e interconnesso che controlla il comportamento degli ecosistemi, l’agricoltura, la disponibilità idrica e lo sviluppo degli eventi estremi. Ma molti dei processi che regolano queste interazioni evolvono su scale temporali sub-giornaliere, troppo rapide per essere osservate in modo sistematico dalle attuali infrastrutture satellitari.
Hydroterra+ nasce per colmare questa lacuna osservativa.
«Con Hydroterra+ non stiamo semplicemente immaginando un nuovo satellite, ma un nuovo modo di osservare il ciclo dell’acqua. Oggi molti processi che determinano eventi estremi evolvono troppo rapidamente per essere osservati con continuità. La possibilità di monitorarli su scala sub-giornaliera aprirebbe prospettive completamente nuove per la comprensione dei fenomeni idrometeorologici e per la gestione del rischio climatico», racconta Antonio Parodi, Direttore di programma di Fondazione CIMA.
La missione si basa sul concetto di GEOSAR, un radar ad apertura sintetica geostazionario1 capace di osservare continuamente vaste regioni della Terra invece di sorvolarle solo ogni alcuni giorni, come accade per molti satelliti in orbita bassa. Questa configurazione consentirebbe di acquisire dati con frequenza oraria o sub-giornaliera, mantenendo una visione persistente delle stesse aree.
Dall’umidità del suolo alle alluvioni: cosa studierà la missione ESA
Dal punto di vista scientifico, significa poter seguire l’evoluzione dei processi mentre avvengono.
L’umidità del suolo potrebbe essere monitorata quasi in tempo reale; il contenuto idrico della neve osservato durante le fasi di accumulo e fusione; il vapore acqueo atmosferico analizzato con continuità per comprendere meglio la formazione delle precipitazioni intense. Allo stesso tempo, la missione permetterebbe di rilevare rapidamente variazioni legate a frane, subsidenza, attività tettonica o danni prodotti da eventi naturali estremi.
Non si tratta semplicemente di raccogliere più dati, ma di osservare relazioni che oggi sfuggono. I processi idrologici sono infatti strettamente connessi tra loro: la saturazione del terreno influenza il runoff superficiale2, che modifica la risposta dei bacini, che a sua volta può intensificare gli impatti delle precipitazioni estreme. La neve accumulata in montagna controlla la disponibilità d’acqua stagionale. L’umidità presente nell’atmosfera alimenta sistemi convettivi che possono generare eventi intensi nel giro di poche ore.
Mediterraneo e Africa subsahariana: i laboratori climatici osservati da Hydroterra+
Comprendere queste connessioni è essenziale per migliorare la previsione e la gestione degli eventi estremi idrometeorologici, soprattutto in regioni vulnerabili agli impatti del cambiamento climatico.
Per questo Hydroterra+ guarda in particolare al Mediterraneo e all’Africa subsahariana.
La missione identifica queste aree come laboratori climatici naturali: territori dove si concentrano fenomeni idrologici estremamente dinamici e dove il cambiamento climatico sta amplificando la frequenza e l’intensità degli estremi.
Nel Mediterraneo convergono sistemi montani, eventi convettivi intensi, rapide trasformazioni del manto nevoso e una crescente vulnerabilità agli impatti idrogeologici. Dalle Alpi e Pirenei fino al Mediterraneo orientale, la missione mira a osservare processi legati a precipitazioni estreme, fusione nivale, frane e flash flood.
Nel Sahel e nei bacini dell’Africa occidentale, invece, l’attenzione si concentra sulla disponibilità delle risorse idriche e sulla forte sensibilità dei sistemi idrologici alla variabilità delle precipitazioni. In regioni dove acqua, agricoltura e stabilità socio-economica sono profondamente interconnesse, comprendere meglio il comportamento del ciclo dell’acqua significa anche rafforzare le capacità di adattamento climatico.
Hydroterra+ potrebbe generare un valore significativo per la sicurezza idrica, la pianificazione territoriale, l’agricoltura, la gestione delle risorse naturali e la riduzione della vulnerabilità a siccità, alluvioni, tempeste e frane.
Una sfida scientifica e tecnologica senza precedenti
Nel percorso di selezione ESA, la missione sta affrontando la fase di definizione e giustificazione scientifica dei prodotti osservativi, insieme alla dimostrazione della loro fattibilità tecnica. Il team scientifico ha già condotto diversi esperimenti di simulazione e scenari applicativi per dimostrare la capacità della missione di raggiungere il livello di maturità scientifica richiesto dall’ESA.
Il prossimo passaggio sarà il confronto internazionale di Tallinn, in Estonia, durante l’ESA Earth Explorer 12 User Consultation Meeting previsto dal 5 al 9 luglio 2026. Sarà lì che le quattro missioni candidate verranno presentate alla comunità scientifica internazionale. Solo due proseguiranno verso la fase successiva di sviluppo, mentre la selezione finale della missione Earth Explorer 12 è prevista per il 2028.
«Per Fondazione CIMA, guidare la compagine scientifica di una missione candidata Earth Explorer rappresenta una sfida scientifica straordinaria e una responsabilità verso la comunità internazionale che lavora sull’osservazione della Terra e sull’adattamento climatico. Per questo stiamo contribuendo a definire una visione che unisce osservazione della Terra, modellistica ambientale e comprensione degli eventi estremi», osserva Parodi.
Una sfida che guarda al futuro dell’osservazione satellitare, ma che nasce da una necessità molto concreta: riuscire finalmente a osservare il ciclo dell’acqua mentre evolve, ora dopo ora, prima che i suoi effetti si traducano in impatti estremi sul territorio.
- Un radar ad apertura sintetica (SAR, Synthetic Aperture Radar) è uno strumento radar capace di osservare la superficie terrestre anche attraverso nuvole e in assenza di luce. Nel caso di Hydroterra+, la configurazione geostazionaria permetterebbe di monitorare continuamente le stesse regioni della Terra, invece di osservarle solo durante brevi passaggi orbitali (ESA, European Space Agency). ↩︎
- Il runoff superficiale è il flusso d’acqua che scorre sulla superficie del terreno quando il suolo non riesce più ad assorbire rapidamente precipitazioni o acqua di fusione. Questo processo gioca un ruolo centrale nello sviluppo di piene improvvise e alluvioni (USGS, United States Geological Survey). ↩︎