Dai sensori sismici ai droni per controllare il territorio, le nuove tecnologie si accendono anche contro i disastri naturali

Il Joint Research Centre (JRC), il servizio scientifico della Commissione Europea, conduce progetti di ricerca che spaziano dalle tecnologie per la gestione delle crisi e catastrofi naturali all’uso dei dati satellitari per lanciare l’allarme. I ricercatori studiano anche la vulnerabilità delle reti dei trasporti, dell’energia e delle comunicazioni e quella degli stabilimenti industriali

Immagine distribuita da Flickr con licenza CCO

Le nuove tecnologie, digitali, robotiche, meccatroniche, hanno un ventaglio di applicazioni e utilizzo ampissimo: possono risultare utili anche nella prevenzione e nella gestione dei disastri naturali.

Dai sensori sismici, ai sistemi di monitoraggio per rilevare rischi di frane, all’utilizzo di droni per controllare il territorio e intervenire in caso di calamità, come valanghe, terremoti e inondazioni.

In questo settore il Joint Research Centre (JRC) – il servizio scientifico della Commissione Europea – conduce diversi progetti di ricerca scientifica che spaziano dalle tecnologie per la gestione delle crisi all’ingegneria civile, dall’uso dei dati satellitari all’analisi automatica delle informazioni presenti sul web. ll più delle volte è difficile o impossibile prevedere i disastri naturali, ma molto si può fare per evitare danni e vittime attraverso l’identificazione dei rischi e l’allerta anticipata quanto più possibile.

I ricercatori studiano anche la vulnerabilità delle reti dei trasporti, dell’energia e delle comunicazioni e quella degli stabilimenti industriali. Questo lavoro include, ad esempio, lo studio dell’impatto di eventi spaziali come le tempeste geomagnetiche sui ricevitori satellitari del Sistema globale di navigazione satellitare (GNSS), che sono uno strumento chiave per determinare l’ora precisa dei fenomeni avversi e sincronizzare diverse infrastrutture critiche.

Tecnologie contro siccità, inondazioni, incendi

Il JRC europeo analizza anche la siccità, il degrado dei terreni e la desertificazione, sia a livello regionale sia a livello globale. A questo proposito, è stato avviato anche un Osservatorio europeo per la siccità (EDO), per fornire una visione tempestiva e coerente delle situazioni di siccità in tutta Europa, mentre le autorità nazionali, regionali e locali possono fornire informazioni più dettagliate sulla rispettiva zona geografica.

Il Sistema europeo di analisi delle inondazioni (EFAS) è un sistema di allerta precoce che può prevedere le potenziali inondazioni in Europa – ce ne sono di imponenti e catastrofiche quasi ogni autunno e inverno –, con un anticipo fino a dieci giorni, offrendo così un sistema complementare ai vari sistemi di previsione nazionali dei Paesi membri dell’Ue, per facilitare il coordinamento nel caso di inondazioni che interessano più Paesi europei.

Gli incendi avvengono regolarmente in tutta Europa e si prevede che in futuro i danni derivanti dagli incendi aumenteranno. Per questo il JRC ha sviluppato anche il Sistema di informazione sugli incendi boschivi (EFFIS) che fornisce previsioni fino a sei giorni in anticipo e informazioni costantemente aggiornate sugli incendi in corso e sui danni causati in Europa.

L’Istituto di ricerca per la protezione idrogeologica (Irpi)

In Italia, il Cnr attraverso l’Istituto di ricerca per la protezione idrogeologica del Consiglio nazionale delle ricerche (Irpi-Cnr), mette in campo le sue migliori risorse per prevenire i disastri naturali che ciclicamente colpiscono il nostro Paese.

Una tecnologia sviluppata e utilizzata da Irpi-Cnr, ad esempio, impiega micro-droni per realizzare indagini visive (di fotogrammetria, nel termine tecnico), monitoraggio e analisi in scenari di frana: le immagini acquisite vengono poi elaborate con algoritmi di computer vision e sviluppate con applicazioni fotografiche, fino a poter valutare se in un determinato punto del territorio la situazione del terreno può collassare e provocare uno smottamento.

“Grazie alla particolare forma a ‘V’ del drone utilizzato nei nostri studi, le eliche non rientrano nel campo visivo della telecamera durante il volo e la particolare configurazione dei motori garantisce una maggiore affidabilità nelle aree urbane”, spiegano Daniele Giordan e Andrea Manconi dell’Irpi-Cnr, autori di diversi interventi di questo tipo: “alcuni esempi di applicazioni dimostrano le potenzialità di questo metodo in scenari di frane reali”.

Sistemi di rilevamento e allarme contro le frane

Un altro passo in questa direzione, per l’osservazione in tempo reale dei fenomeni franosi, arriva dal progetto europeo ‘Lampre’ (acronimo che sta per ‘Landslide modelling and tools for vulnerability assessment preparedness and recovery management’), che ha coinvolto anche la Protezione civile italiana.

Il sistema di rilevamento e allarme, per i rischi di frane provocati dalle piogge, ogni ora integra ed elabora le misure e i dati di oltre 2mila pluviometri, sparsi su gran parte del territorio nazionale, e confronta i risultati con i parametri scientifici che riguardano le frane, così da monitorare in tempo reale il rischio di nuovi fenomeni e disastri.

“Mappare, riconoscere e prevenire le frane innescate da piogge intense, da un terremoto o dalla rapida fusione della neve è molto importante, sia per capire e misurare come si evolve il paesaggio, sia per scopi di protezione civile e per la corretta pianificazione territoriale”, sottolinea il direttore di Irpi-Cnr, Fausto Guzzetti. Che osserva: “i nostri ricercatori hanno messo a punto tecnologie che raggiungono accuratezze inedite per la mappatura di frane, a partire da immagini satellitari ottiche ad altissima risoluzione”.

Il ‘semaforo’ digitale che si accende in caso di smottamenti

Un altro sistema di monitoraggio per il rilevamento di smottamenti del terreno e colate di detriti è l’Almond-F (ALarm and MONitoring system for Debris-Flow), una sorta di ‘semaforo’ tecnologico e digitale che segnala il rischio o l’arrivo di una frana. “È un sistema di allarme dotato di lampeggiante, rileva l’evento franoso attraverso specifici algoritmi, che analizzano e interpretano il segnale proveniente da una rete di ‘geofoni’, sensori microsismici in grado di attivarsi con le vibrazioni del suolo”, spiega Massimo Arattano dell’Irpi-Cnr.

Il sistema è stato realizzato in collaborazione con la Siap+Micros, azienda specializzata nel monitoraggio ambientale, nell’ambito del progetto europeo ‘SedAlp’ (anche in questo caso, un acronimo lunghissimo: ‘SEDiment management in ALPine basins: integrating sediment continuum, risk mitigation and hydropower’).

Una piattaforma web segnala terremoti e tsunami

A livello mondiale, invece, il Sistema globale per l’allerta e il coordinamento (GDACS), sviluppato insieme alle Nazioni Unite, è una piattaforma web che monitora e allerta in caso di terremoti, tsunami, inondazioni, eruzioni vulcaniche e uragani. In caso di eventi di una certa importanza, GDACS manda automaticamente e-mail, fax e sms di allerta alle organizzazioni internazionali che gestiscono l’emergenza.

Mettendo insieme le informazioni sull’evento, sulla popolazione che vive nell’area interessata e sulla sua vulnerabilità, Il sistema GDACS è in grado di stimare il livello di allerta, valutando se l’evento può potenzialmente trasformarsi in una catastrofe che richieda l’intervento umanitario internazionale.

Insomma, dalla fondamentale prevenzione alla gestione dei disastri naturali, l’innovazione tecnologica e digitale avanza offrendo strumenti sempre più accurati e dall’elevato potenziale. Soluzioni che è oggi quantomai importante sfruttare, nell’ottica della salvaguardia della vita umana.

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