Osservare la Terra con dettaglio sempre maggiore

Quale è il significato di questo risultato?

La mappa presentata a Roma, al 2nd GlobCover User Consultation workshop, è un anticipo del risultato definitivo ottenuto dal progetto ESA GlobCover che sarà presentato al pubblico il prossimo luglio. Si tratta di una copertura del territorio a livello planetario con una risoluzione 10 volte migliore di ogni mappa analoga realizzata prodotto in passato.

Si utilizzano i dati raccolti da Envisat, il satellite ambientale dell’ESA, e in particolare del suo strumento MERIS, uno spettrografo di media risoluzione sensibile al visibile e all’infrarosso vicino. GlobCover, nato diversi anni fa, è un progetto che fa parte del programma DUE (Data User Element) di Osservazione della Terra dell’ESA. Si tratta di una vera e propria rete internazionale di partners che lavorano su questo progetto insieme ad ESA con l’obiettivo di fornire entro il 2006 una mappa molto dettagliata.

Sotto la guida del Programma Internazionale Geosfera-Biosfera (IGBP) e del Progetto per le Osservazioni Globali delle Foreste e delle Dinamiche del Territorio (GOFC-GOLD), fanno parte del progetto il Programma Ambientale delle Nazioni Unite (UNEP), la FAO, il Centro di Ricerca Congiunto della Commissione Europea (JRC), l’Agenzia Europea dell’Ambiente (EEA). Ma il progetto era stato concepito per essere migliorato attraverso una serie di iterazioni.

Di fatto, oggi abbiamo la mappa globale delle terre emerse del nostro pianeta più dettagliata che sia mai stata ottenuta da satellite. La risoluzione è di appena 300 metri, più o meno le dimensioni di un isolato cittadino.

Ci sono 22 categorie diverse di territorio che possono essere distinti dallo spazio con osservazioni come quelle realizzate da Meris a bordo di Envisat. Coltivazioni, terre umide, foreste, superfici artificiali, acqua, ghiaccio, neve permanente. Tutte le immagini sono sottoposte ad una tecnica standard di processamento sviluppata da Medias-France/Postel. La nomenclatura è, inoltre, compatibile con il sistema di classificazione delle terre emerse delle Nazioni Unite (Land Cover Classification System, LCCS).

Ma a che cosa serve conoscere una mappa così dettagliata?

Faccio due esempio, uno nel presente ed uno rivolto al futuro immediato. Nel presente, conoscere in dettaglio l’utilizzo del territorio consente – almeno in teoria – la gestione del territorio stesso, nella direzione, ovviamente, dello sviluppo sostenibile e della protezione dell’ambiente.

Noi facciamo riferimento, per la nostra esperienza quotidiana, di territori che apparentemente non sembrano avere la necessità di essere osservati dallo spazio per conoscerne l’utilizzo. Ma in realtà non esiste una griglia di dati presi a terra sull’utilizzo del territorio estesa a tutto il globo con un dettaglio del genere. Una campagna del genere sarebbe un’impresa internazionale decennale, mentre le osservazioni satellitari sono un modo veloce di raccogliere in formazioni su vasta scala, con un elevatissimo livello di affidabilità.

L’altro esempio è rivolto al futuro, ma solo perché si tratta di modelli climatici locali. Si tratta di modelli matematici che genere hanno fra gli “ingredienti” di entrata le caratteristiche fisiche e geologiche e di utilizzo dei territori di riferimento, che vengono suddivisi in aree a seconda della griglia dei dati disponibili.

Ogni cella della griglia è caratterizzata da valori medi di umidità, per esempio, di temperatura, di utilizzo del territorio: una strada, un terreno coltivato, una spiaggia e così via. “Infittire la griglia” significa migliorare i dati di entrata del modello – naturalmente se la mappatura non viene fatta a discapito della precisione dei dati relativa a ogni cella. E, in generale, questo dà la possibilità di migliorare il modello e di renderlo più affidabile.

Envisat ha anche rilevato, per la prima volta in modo diretto, emissioni industriali di anidride carbonica che, localmente, hanno modificato la composizione atmosferica. Ormai l’importanza delle osservazioni della Terra dallo spazio è riconosciuta. Ma quanto viene utilizzata, nella pratica gestionale e politica?

Certamente l’allarme provocato dal riscaldamento globale e dai rapporti sempre più allarmati dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) delle Nazioni Unite pone la questione fra le priorità assolute della macropolitica. In questo contesto, l’importanza delle osservazioni satellitari e riconosciuta apertamente.

In dicembre, per esempio, l’Assemblea Generale delle Nazioni Unite ha ospitato una serie di interventi sul contributo specifico delle osservazioni della Terra per il monitoraggio del rispetto dei grandi accordi internazionali per la salvaguardia del pianeta. Quel che appare difficile è la trasformazione di un riconoscimento politico in pratica politica regolare.

In ogni caso, le cose si muovono. Una delle colonne portanti della politica spaziale europea è il programma GMES, un programma congiunto ESA - Commissione Europea. Il 28 febbraio è stato firmato un accordo per l’implementazione della componente spaziale, con un contributo da parte della commissione di 624 milioni di euro per i due segmenti di sviluppo previsti.

Vale la pena ricordare che gli stati membri dell’ESA hanno già dato un contributo, per il solo segmento 1, di 758 milioni di euro. Il contributo dell’ESA costituirà, fra le altre cose, anche nello sviluppo di tre satelliti per l’osservazione della Terra detti “sentinelle”. Naturalmente sentinelle ambientali, per essere chiari.

La mappa globale di cui abbiamo parlato è ricavata da 20 Terabyte di dati, paragonabili a 20 milioni di libri. La quantità di informazioni generate cresce a ritmi esponenziali e, d’altra parte, si richiedono invece servizi in tempo reale. Come si concilia questa richiesta con la capacità di gestione dei dati?

È una richiesta fondamentale e fondata. Ed è, al tempo stesso, una sfida complessa. Presto riceveremo petabyte di dati sul pianeta: milioni di miliardi di byte. Per affrontare questo problema e non ritrovarci in un ingorgo senza via di uscita, la Commissione Europea ha dato il via al progetto GENESI-DR, che intende utilizzare, fra l’altro network ad alta velocità (Gèant) e nuove tecnologie come BitTorrent per la distribuzione dei dati. Un sistema regolatore e semplificatore è necessario per le ricadute pratiche sul territorio.

Un esempio: è di questo febbraio la notizia che l’Agenzia Europea per l’Ambiente (EEA) e un consorzio guidato dall’ESA hanno raggiunto un accordo per la fornitura di un servizio che combina dati satellitari con dati presi a terra sulla qualità dell’aria in 29 nazioni europee. In particolare si forniscono i dati relativi all’ozono, al biossido di azoto e al particolato, tutti fattori riconosciuti come fortemente allergizzanti dall’Organizzazione Mondiale della Sanità.

Le interviste

Dal maggio 2000, con cadenza settimanale, RAI NEWS 24 - canale televisivo digitale della RAI dedicato all'aggiornamento in tempo reale - riserva all'ESA uno spazio di approfondimento di 5 minuti: un'intervista su una notizia di attualità legata alle attività nello spazio.

I servizi vengono ritrasmessi ulteriormente su RAI International e RAI 3. Si va dagli approfondimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale, alle scoperte scientifiche dei satelliti dedicati all'astronomia, alle applicazioni concrete legate alle osservazioni della Terra dallo spazio.

I giornalisti della Rai, Lorenzo di Las Plassas, Stefano Masi, Marco Dedola si alternano nel discutere con il giornalista scientifico che collabora con l'ESA, Stefano Sandrelli, per dare un'idea dell'argomento e per approfondirne un aspetto, in modo che, leggendo di seguito le interviste relative a uno stesso settore se ne abbia uno spaccato sempre più ampio, venendo a conoscenza di cose sempre nuove.

Per ulteriori informazioni, rivolgersi a: Franca.Morgia@esa.int.