L’agricoltura è uno dei settori più vulnerabili agli effetti del cambiamento climatico. Il progetto H2020 MAGDA, di cui Fondazione CIMA è partner, lavora proprio in questo campo: il nostro obiettivo è infatti contribuire allo sviluppo di un sistema automatizzato di previsioni meteorologiche affidabili, migliorate grazie all’assimilazione dei dati osservativi nei modelli previsionali, che permettano di ottimizzare le attività agricole
Negli ultimi mesi, periodi di siccità e violente grandinate hanno messo a dura prova le coltivazioni in diverse aree d’Italia, soprattutto a nord. Ma abbiamo modo di prevedere questi eventi e, così, riuscire a tutelare gli agricoltori?
Migliorare le previsioni meteorologiche, in particolare quelle riguardanti gli eventi più intensi e di maggior rischio per l’agricoltura, è l’obiettivo del progetto MAGDA, finanziato nell’ambito del programma europeo H2020. Fondazione CIMA ne è partner: il nostro compito è quello usare la procedura di assimilazione dei dati osservativi, in modo da rendere i modelli numerici impiegati nelle previsioni meteorologiche sempre più affidabili nel breve e nel medio termine. Proprio in estate, le nostre ricercatrici e ricercatori hanno iniziato una serie di attività preliminari che ci permetteranno a breve di iniziare le simulazioni su tre specifiche aree di studio individuate nell’ambito del progetto MAGDA.
Ti presento MAGDA
Iniziato nel novembre 2022, MAGDA è un progetto che «Vuole mettere a punto un sistema una suite di strumenti per il monitoraggio meteorologico e idrologico, per dare così un supporto in campo agricolo attraverso un sistema, denominato Farm Management System, che possa fornire previsioni e avvisi mirati in caso di eventi avversi, come pioggia intensa, grandine o ondate di calore, agli agricoltori», come spiega Martina Lagasio, ricercatrice dell’ambito Meteorologia e Clima di Fondazione CIMA. «Uno degli aspetti distintivi del progetto è che le informazioni necessarie a migliorare le previsioni proverranno da fonti diverse integrate tra loro: stazioni di rilevamento a terra, radar meteorologici, meteodroni e GNSS, il sistema satellitare globale di navigazione. Questi dati saranno assimilati nel modello meteorologico WRF: questa procedura, infatti, permette di migliorare le condizioni iniziali e al contorno del modello, necessarie per risolvere le equazioni, fornendogli le informazioni più aggiornate che abbiamo a disposizione e uno stato iniziale dell’atmosfera più realistico».
I modelli numerici, infatti, lavorano basandosi su una serie di parametri e variabili che rappresentano delle condizioni “di partenza”: integrando queste informazioni con tecniche di assimilazione, cioè con osservazioni raccolte in tempo reale, è possibile rendere i loro risultati più affidabili e precisi.
MAGDA intende così porsi come un progetto dedicato ad approfondire e ampliare il potenziale d’impiego dei dati osservativi provenienti da fonti diverse, realizzando previsioni meteorologiche e idrologiche ad alta risoluzione. Questo per quanto riguarda gli aspetti scientifici; gli obiettivi del progetto, comunque, comprendono anche i risvolti socio-economici, perché le tecniche indagate saranno poi testate concretamente a supporto degli agricoltori. «Le previsioni serviranno per indirizzare gli agricoltori e gli altri operatori del settore agricolo, in modo che possano per esempio scegliere se e quando irrigare, o se montare strutture di protezione come le reti anti-grandine», spiega Lagasio.
Dalle run preliminari all’assimilazione dei dati
Sebbene MAGDA preveda anche una componente di previsione e modellistica idrologica, il ruolo di Fondazione CIMA nell’ambito del progetto è, come visto, legato alla previsione meteorologica. Attualmente, ricercatori e ricercatrici stanno portando avanti quelle definite “run preliminari”: un insieme di simulazioni che permette, attraverso un metodo statistico, di ottenere gli errori delle simulazioni modellistiche, necessarie per ottimizzare la procedura di assimilazione. «Lavoriamo su tre diverse aree di studio localizzate in Italia, in Francia e in Romania. Ciascuna è caratterizzata da coltivazioni di tipo diverso: in Italia si tratta in prevalenza di frutteti, in Francia di vigneti e in Romania di coltivazioni estive come mais, girasole e soia. Questo ci permette di confrontarci con esigenze differenti, perché per esempio i frutteti sono abitualmente già protetti da reti anti-grandine e l’interesse degli operatori è più legato al momento migliore per dare i pesticidi e i fungicidi; in comune, le diverse colture hanno la necessità di organizzare e programmare le irrigazioni nel modo più efficiente possibile», spiega Lagasio.
Negli ultimi mesi del progetto la rete dei sensori a terra che contribuiscono alla raccolta dei dati è stata ampliata. Sono infatti state installate nuove unità di monitoraggio GNSS e hub metIS, che consentono di raccogliere informazioni sul vapore acqueo presente nell’atmosfera, l’umidità del suolo, la temperatura e altre variabili, nelle tre aree di studio in aggiunta a quelle già esistenti. «Integrare osservazioni tra loro così differenti, alcune delle quali ancora poco impiegate a livello operativo, rappresenta una delle difficoltà maggiori in termini scientifici. Inoltre, dobbiamo anche prestare attenzione alle difficoltà di avere un sistema interamente automatico, e anche capire come rendere l’eventuale avviso per gli agricoltori e gli operatori del settore chiaro ed efficace, ma tenendo in considerazione delle inevitabili incertezze dei modelli previsionali».
Questione di adattamento
Poter supportare gli agricoltori nell’organizzazione delle proprie attività non è solo una questione economica. «Il Farm Management System sviluppato all’interno del progetto cercherà di ridurre le perdite alle colture e il rischio di sprecare acqua per l’irrigazione, ponendosi dunque il linea con gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell’Agenda 2030», spiega infatti Lagasio.
Inoltre, le attività e i risultati previsti per il progetto MAGDA rappresentano una forma di adattamento al cambiamento climatico. L’alterazione dei pattern meteorologici danneggia le coltivazioni in moltissimi modi: scarsità d’acqua o, al contrario, l’allagamento della coltivazione; gelate tardive, grandinate, uragani e temperature eccessive sono tutti fenomeni in grado di compromettere le coltivazioni. Per questo diventa sempre più importante essere in grado di capire e prevedere questi eventi, così da mettere in atto adeguate misure protettive e di mitigazione degli impatti.
«La ricerca scientifica, di base e applicata, ha un ruolo cruciale: per fortuna, abbiamo ormai a disposizione sempre più dati e informazioni – ed è nostro compito imparare a integrarli e impiegarli al meglio, anche ottimizzandoli ai diversi contesti, come stiamo facendo nell’ambito di MAGDA», conclude Lagasio.