Ecologia e GIS: i droni salveranno il mondo

I GIS hanno rivoluzionato l’approccio a molte discipline scientifiche ma, di certo, l’ecologia è una delle più profondamente toccate dall’innovazione tecnologica portata dall’utilizzo di sistemi SIT.

Attraverso la tecnologia GIS sono stati monitorati e studiati gli habitat naturali della fauna selvatica: il censimento da remoto è uno strumento preziosissimo per quantificare e monitorare gli esemplari che occupano una certa area. Inoltre attraverso le rilevazioni è possibile comprendere come i cambiamenti ambientali possano incidere sulla vita delle specie in via di estinzione, individuare le minacce più significative per determinati branchi ed, eventualmente, attuare delle misure di contenimento o di gestione dei rischi.

L’utilizzo di droni come vettori di telecamere finalizzate alla rilevazione ha recentemente aperto nuove prospettive di applicazione per le analisi geospaziali, finalmente sganciando l’utilizzo dei GIS per l’ecologia dall’utilizzo dei satelliti.

L’utilizzo del GIS nel monitoraggio degli incendi boschivi

Lo sviluppo e la propagazione degli incendi boschivi dipendono da una lunga serie di variabili che comprende, tra gli altri fattori, i tipi di copertura del suolo, la distanza dalle strade, l’altitudine e la pendenza del suolo e un gran numero di altre variabili.

La combinazione dei dati di telerilevamento relativi a una determinata zona boschiva consente di prevedere in maniera molto efficace quale sia la probabilità che in una certa area si sviluppino incendi boschivi.

Come sanno perfettamente coloro che si occupano di ecologia e di conservazione delle specie a rischio, gli incendi boschivi non costituiscono un pericolo soltanto per la flora della regione interessata, ma sono un enorme problema anche per la fauna selvatica che vive nell’area colpita da un incendio.

L’utilizzo dei GIS permette di individuare i corridoi naturali attraverso cui la fauna selvatica potrebbe mettersi in salvo durante un incendio. Attraverso quegli stessi corridoi gli animali potrebbero eventualmente anche essere in grado di riunire gruppi frammentati e ricostruire branchi numerosi. L’esistenza di branchi formati da un numero cospicuo di esemplari è infatti un fattore estremamente utile nel determinare le possibilità di sopravvivenza di una specie: individuare e preservare i corridoi per la fauna selvatica è fondamentale per la salvaguardia dell’ecosistema di una zona a medio o alto rischio di incendi boschivi.

Vari utilizzi dei GIS a tutela della fauna selvatica

Quando una strada a media o alta velocità di percorrenza attraversa o costeggia una zona boschiva, il rischio di impatto tra le automobili e gli esemplari della fauna che abita il bosco è molto elevata. 

I GIS permettono di individuare le aree ad alto rischio e di determinare dove sia più utile installare barriere protettive di vario tipo, a seconda del tipo di fauna e della conformazione del terreno.

È inoltre possibile incrociare altri tipi di dati relativi al comportamento di una specie minacciata o in via di estinzione, al fine di comprendere se la specie potrebbe ripopolare una determinata zona oppure necessiterebbe di più spazio e più risorse per farlo. La tecnologia GIS permette di quantificare la quantità di terra da preservare e destinare alla creazione di aree protette.

Il GIS per la gestione e la tutela delle risorse idriche

I dati relativi alla qualità e alla quantità dell’acqua presente in una determinata area possono consentire la gestione e il miglioramento qualitativo delle risorse idriche, suggerendo l’utilizzo di strategie adeguate a purificare l’acqua da sedimenti nocivi oppure per renderla più adeguata alle esigenze della fauna selvatica o dell’agricoltura locale.

In determinati casi l’utilizzo di immagini multispettrali ha permesso l’individuazione le aree di stress idrico per salvaguardare la salute dei vigneti e ha anche permesso di individuare e identificare specie vegetali invasive che avrebbero potuto minacciare le specie coltivate.

Perché gli UAV hanno cambiato l’utilizzo del GIS in ambito ecologico?

Possono essere chiamati droni, UAV (Unmanaged Aerial Vehicle) o APR (Aeromobili a Pilotaggio Remoto) ma, a prescindere da come vengano indicati, questi dispositivi volanti di ultimissima generazione hanno determinato un fortissimo balzo in avanti della tecnologia GIS applicata all’ecologia.

Prima che i droni diventassero di uso comune, il telerilevamento finalizzato a studi ecologici veniva eseguito tramite tecnologia satellitare. Ovviamente quest’ultimo sistema presentava diversi limiti: innanzitutto le nuvole costituivano un ostacolo frequente e quasi impossibile da aggirare, secondariamente i dati venivano acquisiti un numero limitato di volte ogni anno, facendo sì che i ricercatori non potessero mai lavorare su dati aggiornati.

L’utilizzo di droni ha drasticamente cambiato l’approccio al rilevamento dei dati necessari a compiere analisi di tipo ambientale e naturalistico: i droni sono estremamente economici rispetto ai satelliti, possono essere utilizzati moltissime volte l’anno e sono in grado di montare fotocamere di diverso tipo, utili ad eseguire analisi finalizzate a scopi diversi; infine, comunicano con i ricercatori in maniera molto più tempestiva e dinamica, consentendo di “fotografare” (spesso letteralmente) le condizioni di un territorio praticamente in tempo reale.

Recenti comparazioni di dati hanno dimostrato che i dati ottenuti tramite UAV risultano addirittura più precisi di quelli derivati dalla scansione laser terrestre. È risultato particolarmente evidente in Antartide, dove i droni hanno rilevato concentrazioni batteriche con un’approssimazione di soli 2 cm.

Infine, la costruzione di “mosaici” di immagini ottenute attraverso l’utilizzo della tecnologia GIS tramite i droni, permetterà di automatizzare la raccolta dati di natura ecologica in aree molto estese, attraverso il raggiungimento “virtuale” di punti di controllo a terra, evitando di dover organizzare spedizioni sul campo o difficoltose operazioni di raccolta dati.

Le nuove prospettive della ricerca ecologica tramite GIS

Le potenzialità della combinazione tra GIS e utilizzo dei droni nell’ambito della ricerca in campo ambientale sono enormi. Forse non si dovrà attendere molto per vedere droni dotati di telecamere a scansione termica partire all’esplorazione del sottosuolo terrestre, raggiungendo luoghi in cui l’uomo non riuscirebbe mai a mettere piede.