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Se entrano in campo i droni

 

N° 4 del 11 aprile 2018

Estratto

Agroalimentare

Se entrano in campo i droni

La diversità delle coltivazioni dovuta alla morfologia del terreno, al clima e alle pratiche colturali ha conseguenze sulla produttività delle piante e sulla qualità dei prodotti. La gestione delle colture richiede, quindi, scelte agronomiche legate a specifiche esigenze produttive e di mercato.

In quest'ottica, si è sviluppata negli ultimi anni l'agricoltura di precisione. “Si tratta di un approccio, gestionale e produttivo, differenziato secondo le reali necessità di ogni porzione di campo. Grazie a sensori in grado di monitorare i fabbisogni nutrizionali e idrici dei campi, la salute del suolo ed eventuali patologie delle piante, l'agricoltura di precisione fornisce indicazioni per ottimizzare qualità, rese produttive e sostenibilità”, spiega Piero Toscano del gruppo 'Agricoltura di precisione' dell'Istituto di biometeorologia (Ibimet) del Consiglio nazionale delle ricerche.

Con il telerilevamento (remote sensing) è possibile ottenere immagini in grado di descrivere lo stato della coltura. “Con i dati acquisiti realizziamo mappe tematiche con indicazioni sulla variabilità di un dato parametro in campo, come ad esempio la vigoria e grazie a queste informazioni riusciamo a massimizzare le potenzialità di un appezzamento”, continua Toscano. “L'obiettivo è generare prodotti diversi da appezzamenti differenti pur se adiacenti, sfruttando la variabilità territoriale e varietale”.

Con l'agricoltura di precisione si possono però anche minimizzare le differenze all'interno di un singolo appezzamento. “In questo caso, l'applicazione di input agronomici, come ad esempio concimi e fitofarmaci, in determinate zone del campo, non ha più la finalità di enfatizzare le differenze ma al contrario di ridurle. Diviene così possibile omogeneizzare la produzione a un profilo qualitativo desiderato dal produttore”, aggiunge il ricercatore dell'Ibimet-Cnr.

In Italia solo l'1% dei campi vede l'utilizzo dell'agricoltura di precisione; per riuscire a raggiungere il 10% entro il 2021, secondo gli obiettivi del ministero delle Politiche agricole alimentari e forestali e dell'Unione europea, l'Ibimet-Cnr ha realizzato il portale Agrosat. “È un servizio gratuito e accessibile da pc, tablet o smartphone in grado di supportare la gestione delle colture attraverso tecniche di agricoltura di precisione. Grazie all'elaborazione dei dati satellitari delle piattaforme 'Sentinel', l'utente ha modo di selezionare il proprio campo e visualizzare sia la mappa di vigore attuale sia quelle pregresse, per osservare l'evoluzione della variabilità o, ad esempio, valutare l'efficacia di un intervento di concimazione”, continua Toscano. “Agrosat consente anche di visionare mappe di prescrizione di concimazione, determinando la dose in base alla necessità rilevata. Le mappe di prescrizione così realizzate sono utilizzabili su sistemi a rateo variabile, comandati in prossimità o a distanza”.

Dal 2010 l'Ibimet-Cnr sta anche sviluppando droni per l'agricoltura di precisione. “Dalla collaborazione con Sigma Ingegneria è nato 'Efesto', un drone sviluppato per ottimizzare rilievi in agricoltura ed equipaggiato con un payload multisensore (multispettrale, termico e visibile) per garantire la caratterizzazione delle colture a 360° a risoluzione elevata nelle medesime condizioni ambientali di rilievo. Una delle applicazioni più innovative ha visto l'impiego di un drone dotato di serbatoio e spruzzatori, testato per trattamenti a rateo variabile contro la processionaria del pino. Il sistema si può installare e rimuovere in pochi secondi, in modo da permettere rapidi riempimenti del serbatoio. Il tutto può essere azionato manualmente, da telecomando, dall'operatore a terra oppure in modo autonomo in funzione di una mappa di prescrizione”, spiega Filippo Di Gennaro del gruppo 'Agricoltura di precisione' dell'Ibimet-Cnr.

I droni vengono anche utilizzati nella viticoltura. “Equipaggiati con sensori termici, i droni consentono di descrivere rapidamente criticità legate a carenze idriche in vigneto. L'importanza di questi dati è evidente in scenari viticoli in cui si deve gestire l'irrigazione o valutare la necessità di irrigazione di emergenza a fronte di un uso sostenibile dell'acqua”, conclude Alessandro Matese di 'Agricoltura di precisione' dell'Ibimet-Cnr. “L'evoluzione tecnologica renderà droni e sensori sempre più performanti e accessibili e queste tecniche una routine aziendale”.

Emanuele Guerrini

Fonte: Piero Toscano, Istituto di biometeorologia, Firenze - This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Un Almanacco della Scienza terra terra

 

N° 4 del 11 aprile 2018

Un Almanacco della Scienza terra terra

Nel Focus dell’ultimo numero del web magazine dell’Ufficio Stampa del Cnr on line da oggi, con l’aiuto dei ricercatori, si parla della Terra in occasione dell’Earth Day del 22 aprile.

Per ricordare la Giornata mondiale che si celebra il 22 aprile, abbiamo dedicato alla Terra il Focus monografico dell’Almanacco della Scienza, esaminandone diversi aspetti con l’aiuto dei ricercatori del Cnr. Gli interventi di Angelo Basile dell'Isafom e Teodoro Georgiadis dell'Ibimet sono incentrati sul consumo di suolo; Luca Peruzzo dell’Igg ricorda l’utilità dei diamanti per la comprensione della dinamica terrestre; il direttore del Dipartimento Terra ambiente (Dta), Fabio Trincardi, parla degli studi condotti dal Cnr ai Poli, sui quali il Dta-Cnr ha allestito una mostra all’interno della XIII edizione del 'National Geographic Festival delle scienze', che si svolge all'Auditorium Parco della Musica di Roma dal 16 al 22 aprile.
Le opportunità fornite da web, satelliti e sistemi di automazione per conoscere lo stato di salute di terreni e colture sono illustrate da Piero Toscano dell’Ibimet; mentre Rosa Lasaponara dell’Imaa, Nicola Masini dell’Ibam e Salvatore Piro dell’Itabc ricordano l’uso delle immagini satellitari per individuare siti che custodiscono beni archeologici. All’utilizzo delle tecnologie per lo studio dei beni culturali sono dedicati anche alcuni articoli della rubrica Altra ricerca, in cui si parla dell’uso degli strumenti digitali per la fruizione dei capolavori dell’arte e della Summer School sulla Heritage Interpretation in corso a luglio a Castelvecchio Calvisio (Aq), cui partecipa anche l’Itc-Cnr.
Nelle Recensioni torna invece il tema della Terra e dei pericoli che essa corre con i volumi ‘Ecologia del desiderio’ di Antonio Cianciullo e ‘100 Italian Circular Economy Stories’ e nello spettacolo ‘Sento la Terra girare’ di Teresa Mannino. La Terra vista dallo spazio è uno dei temi affrontati nel Faccia a faccia con l’astronauta Luca Parmitano, del quale scopriremo dall’intervista anche qualche curiosità...
Tra i Video del mese, quello sulla giornata commemorativa dei 50 anni dell’Icb-Cnr.

Il web magazine dell’Ufficio stampa del Consiglio nazionale delle ricerche esce ogni primo mercoledì del mese (salvo eccezioni) ed è on line all'indirizzo www.almanacco.cnr.it.

Dalla montagna al mare, 25 anni di effetti del climate change

Dalla montagna al mare, 25 anni di effetti del climate change

Comunicato Stampa Cnr n° 40/2018

 

La Rete di ricerca ecologica a lungo termine (Lter), coordinata per l’Italia dal Consiglio nazionale delle ricerche, ha raccolto e analizzato numerose serie di dati sul lungo periodo relativamente a ecosistemi montani e acquatici: aumentano le temperature di suoli e acque e, con esse, la copertura vegetale e la presenza di specie termofile. I risultati dell’indagine aiutano a comprendere i cambiamenti climatici in atto e il peso dell'impatto antropico.

Negli ultimi due decenni la copertura vegetale nelle aree montane è aumentata e, con essa, la durata della stagione vegetativa e la presenza di specie ‘termofile’, cioè legate a climi più miti. Sono alcuni dei dati che emergono dalle ricerche di Lter Italia, la Rete di ricerca ecologica a lungo termine che svolge indagini multidisciplinari in materia ambientale su scale temporali pluridecennali. Presente in tutto il mondo, la Rete in Italia conta 25 siti e 80 stazioni di ricerca distribuite su tutto il territorio nazionale, ed è coordinata dal Consiglio nazionale delle ricerche attraverso il Dipartimento di scienze del sistema Terra e tecnologie per l’ambiente (Dta-Cnr).

La rivista internazionale Science of the Total Environment ha dedicato un volume speciale alle ricerche delle Reti Lter: due gli studi a firma italiana, nei quali sono coinvolti, in particolare, gli Istituti Cnr per lo studio degli ecosistemi (Ise), per i sistemi agricoli e forestali del Mediterraneo (Isafom) e di scienze marine (Ismar).

Nel primo studio, dedicato agli ecosistemi montani è stato analizzato l’effetto del cambiamento climatico su Alpi e Appennini sulla base di dati provenienti da venti siti in Italia, Svizzera, Austria e inclusivo anche di ecosistemi d’acqua dolce, come i laghi alpini. “L’analisi delle lunghe serie di dati ambientali a disposizione ha dimostrato l’importante ruolo degli ecosistemi d’alta quota come ‘sentinelle’ del riscaldamento globale. Essi, infatti, rispondono molto rapidamente ai fattori climatici, mostrando alterazioni non solo nelle temperature, ma anche nelle condizioni del suolo, nella copertura vegetale e nei cicli degli elementi”, afferma Michela Rogora (Ise-Cnr). “Inoltre, abbiamo evidenziato effetti ecologici a breve termine dovuti ad ondate di calore, siccità prolungate o precipitazioni intense, cioè gli eventi climatici estremi di cui è previsto un aumento di frequenza”.

Il secondo articolo ha riguardato, invece, l’analisi di 22 diversi ecosistemi acquatici: laghi di montagna, subalpini e artificiali, acque lagunari e marine costiere di Alto Adriatico, Golfo di Napoli, Sardegna e promontorio di Portofino. “In questo caso, tra le principali tendenze abbiamo riscontrato un aumento della temperatura delle acque superficiali stimata nei laghi subalpini in +0.2 °C per decade dagli anni ’70”, afferma Alessandra Pugnetti (Ismar-Cnr). “Ciò produce importanti effetti su tutta la rete trofica planctonica, agendo sugli organismi sia direttamente sia indirettamente, attraverso modifiche della struttura della colonna d’acqua. In particolare, assistiamo ad un’espansione dell’areale di distribuzione di alcune specie planctoniche termofile, come alcuni crostacei, che va di pari passo con un’anticipazione stagionale e una maggiore durata dei picchi di sviluppo delle specie coinvolte. Inoltre, si è riscontrata una tendenza al fenomeno dell’oligotrofizzazione: una riduzione dei nutrienti disponibili e della clorofilla, la cui concentrazione si è ridotta, in alcuni ambienti, fino al 50 % nelle ultime due decadi”.

Altri ricercatori del Cnr hanno partecipato a un terzo articolo sull’evoluzione a lungo termine delle deposizioni atmosferiche di zolfo e azoto e sul loro impatto sugli ecosistemi forestali. “Le reti Lter sono uno strumento utile per affrontare i problemi ambientali in una prospettiva globale”, afferma il coordinatore della rete Lter Italia Giorgio Matteucci (Isafom-Cnr). “L’analisi sul lungo periodo, unito all’approccio multidisciplinare e al confronto tra ecosistemi diversi, permette di valutare efficacemente sensibilità e resilienza degli ecosistemi, evidenziare elementi comuni e differenze legate al cambiamento climatico e alle attività antropiche locali”.

 

Roma, 6 aprile 2018

 

La scheda

 

Chi: Rete Lter Italia, coordinata dal Consiglio nazionale delle ricerche, con la partecipazione di Istituto per i sistemi agricoli e forestali del Mediterraneo (Isafom), Istituto per lo studio degli ecosistemi (Ise), Istituto di scienze marine (Ismar), Istituto per l’ambiente marino-costiero (Iamc), Istituto per il rilevamento elettromagnetico dell’ambiente (Irea), Istituto di biologia agro-ambientale e forestale (Ibaf), Istituto di biometeorologia (Ibimet) e il coinvolgimento di più 50 tra università, enti di ricerca, enti territoriali.

 

Che cosa:

  • Rogora et al. 2018. ‘Assessment of climate change effects on mountain ecosystems through a cross-site analysis in the Alps and Apennines. Science of the Total Environment’, 624: 1429-1442. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717335817.
  • Morabito et al. 2018. ‘Plankton dynamics across the freshwater, transitional and marine research sites of the LTER-Italy Network. Patterns, fluctuations, drivers’. Science of the Total Environment, 627: 373–387. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969718301906.
  • Vuorenmaa et al. 2018. ‘Long-term changes (1990–2015) in the atmospheric deposition and runoff water chemistry of sulphate, inorganic nitrogen and acidity for forested catchments in Europe in relation to changes in emissions and hydrometeorological conditions. Science of the Total Environment’, 625: 1129–1145 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0048969717336793