Fonte sito CAE

Barbero, Arpa Piemonte: "le nuove tecnologie per la gestione della risorsa idrica"

Il Direttore del Dipartimento Rischi Naturali e Ambientali di Arpa Piemonte ha illustrato quali sono le tecnologie innovative sulle quali puntare in vista di nuovi tempi di siccità e di eventi estremi

CAE Magazine ha intervistato Secondo Barbero, Direttore Dipartimento Rischi Naturali e Ambientali presso ARPA Piemonte, per capire dove l’Agenzia ha deciso di investire per quanto riguarda il monitoraggio idrometeorologico, e quali sono le tecnologie innovative sulle quali puntare in vista di nuovi tempi di siccità e di eventi estremi.

Quali sono gli investimenti di ARPA Piemonte per il monitoraggio?
Per quanto riguarda il monitoraggio meteo-idrografico abbiamo investito su un aggiornamento delle tecnologie, in particolare stiamo sostituendo il sistema di trasmissione per consentire un'acquisizione più tempestiva dei dati e una maggiore frequenza di interrogazione delle unità periferiche, in maniera da poter aggiornare i nostri prodotti più velocemente. Poi stiamo investendo anche sugli strumenti e sulla qualità delle misure. In particolare, abbiamo aggiornato i  termometri: con i cambiamenti climatici il dato di precisione delle temperature dell’aria è molto importante e, in questo senso, abbiamo potuto garantirlo con nuovi sensori. Un altro filone di aggiornamenti e di miglioramenti su cui stiamo investendo è la misura della  precipitazione. Abbiamo un territorio montano esteso e quindi la rete regionale è composta da molti siti in alta quota e, pertanto, è importante poter misurare in maniera corretta anche la  precipitazione solida; per questo ci siamo dotati di pluviometri  riscaldati di ultima generazione con elementi per la fusione della neve più efficienti e gestiti in maniera intelligente. Ci stiamo accingendo anche ad aggiornare le stazioni pluviometriche a quota più bassa, con sensori che migliorano la misura attraverso la correzione dell’intensità di pioggia mediante la scheda di controllo presente a bordo, a beneficio soprattutto della caratterizzazione delle piogge di breve durata e forte intensità rispetto alle quali il pluviometro tradizionale risente di qualche problema di sottostima.

Che tipo di tecnologie innovative sono state utilizzate?
Gli investimenti di cui abbiamo parlato sono più che altro aggiornamenti tecnologici volti a migliorare le prestazioni della rete. A livello di tecnologie innovative, in ambito idrologico, abbiamo previsto di dotarci del sensore che utilizza i raggi cosmici. Abbiamo sperimentato questo prodotto allo stadio prototipale interfacciandoci con Finapp, la startup che lo ha brevettato (ndr: ne abbiamo parlato nel CAE Magazine n.61, per saperne di più clicca qui). I test sono partiti come una sperimentazione presso un sito di montagna per la stima dello Snow Water Equivalent (SWE), che è l’equivalente idrico della neve - un parametro importante per la valutazione della risorsa idrica disponibile, stoccata in montagna. Questo è sicuramente un sensore innovativo che ha superato le verifiche in campo lo scorso inverno e, adesso, che si è passati a una fase di produzione non più di tipo prototipale, abbiamo in programma di cominciare a utilizzarlo in maniera concreta e operativa, integrandolo all’interno di una stazione nivometrica in montagna facente parte della rete di monitoraggio regionale. Questa tecnologia può essere utilizzata inoltre per la stima dell’umidità del suolo, e anche in questo senso abbiamo in programma l’installazione del sensore in un sito di pianura in area agricola. Saranno tutti dati nuovi, che fino a oggi non avevamo - e che potranno andare a integrare dati da telerilevamento che invece saranno disponibili in futuro attraverso il  remote sensing, che ci consentiranno di poter predisporre nuove soluzioni, per esempio a supporto delle situazioni di carenza idrica, migliorando la stima della disponibilità di risorsa - in questo caso di neve - o del contenuto dell’umidità dei suoli per meglio stimare i fabbisogni o i deficit in agricoltura.

Come funziona questo sensore integrato?
Questo sensore, brevettato dalla startup Finapp, oggi acquisibile e integrabile all’interno delle stazioni di monitoraggio delle reti afferenti ai Centri Funzionali, si basa sul principio dei raggi cosmici: in base all’interazione dei neutroni cosmici (generati dai raggi cosmici che attraversano l’atmosfera terrestre) e l’acqua presente nel manto nevoso, nel caso dello Snow Water Equivalent, o nel suolo presente nel primo strato di terreno si forma una “nebbia” di neutroni riflessi. Il sensore conta la quantità di particelle incidenti e quelle riflesse il cui rapporto è proporzionale alla componente liquida dello strato che si va a misurare. Questa misura deve essere poi contestualizzata rispetto alla latitudine e alla stagione per tener conto della variazione spazio-temporale dei raggi cosmici incidenti. Quindi, si tratta di un sensore innovativo, anche per il fatto che non effettua misura diretta, ma restituisce un’informazione di area vasta (alcuni ettari) che deve poi essere rielaborata per fornire all’utilizzatore una valutazione del parametro di interesse, da un lato lo Snow Water Equivalent, dall’altro l’umidità del suolo.

In relazione soprattutto a questa estate siccitosa, il sensore si sta dimostrando più o meno utile rispetto alle informazioni disponibili in passato?
Questa risposta ha bisogno di una premessa, perché per quanto riguarda la gestione degli eventi  siccitosi  è fondamentale utilizzare le  informazioni classiche. Sono imprescindibili i dati che le reti meteo-idrografiche mettono a disposizione, cioè i vari parametri di pioggia e temperatura, per poter avere un apprezzamento della variabilità di queste grandezze nello spazio e nel tempo. E soprattutto è importante il  confronto con i dati storici, per costruire degli indicatori di anomalia. Quindi per poterli gestire correttamente bisogna avere i dati tradizionali, che sono  meteorologici, ma anche  idrologici. Di conseguenza per noi è molto importante, per esempio, avere sensori di misura dei corsi d’acqua affidabili con cui valutare la portata defluita: questi sono gli strumenti di base indispensabili per caratterizzare la situazione. Dopodiché ci stiamo muovendo per migliorare le  capacità di diagnosi  anche grazie a nuovi strumenti, che sono quelli di cui stiamo parlando, rispetto ai quali la modalità di fruizione è ancora tutta da costruire. Soprattutto, come dicevo, questo sarà un dato che dovrà integrare anche misure di tipo non convenzionale, come quelle satellitari. Di conseguenza è l’incrocio di questi dati nuovi  che potrà in futuro consentire tipologie di valutazione molto più precise.

Possiamo aggiungere che i dati che raccogliamo e le elaborazioni conseguenti vengono poi utilizzate nell’ambito dell’Osservatorio del distretto idrografico del Po, per gestire concretamente azioni volte alla definizione dello stato di severità idrica da un lato e, dall’altro, azioni concrete volte a poter gestire al meglio la risorsa. Queste informazioni vengono utilizzate per poter capire preventivamente le situazioni di severità idrica non ancora in atto, ma potenziali. In questo senso, il 2022 è un caso emblematico: con le informazioni che avevamo raccolto nel mese di febbraio e marzo, si disponeva già di chiari segnali che inducevano a dover cominciare a seguire l’evoluzione della situazione della risorsa idrica, perché l’estate precedente molto siccitosa, le scarse precipitazioni invernali, e un inverno molto caldo erano tutti elementi che presupponevano una possibile situazione di crisi. Queste valutazioni hanno consentito di attivare preventivamente un Osservatorio che altrimenti avrebbe operato solo con l’emergenza in corso. L’Osservatorio è stato quindi in grado di attivare tempestivamente azioni volte al risparmio e successivamente gestire la crisi in atto disponendo di un quadro puntuale e di volta in volta aggiornato.

a cura di Giovanni Peparello

Contenuto tratto da CAE MAGAZINE N.67 - SETTEMBRE 2022 a cura di CAE SpA