Sensori aerotrasportati per le scienze forestali
Le foreste svolgono un ruolo vitale come habitat e protezione per la biodiversità, oltre all’accumulo di carbonio ai fini della mitigazione dei cambiamenti climatici. Anche la popolazione umana dipende dalle foreste come fonte di legname e altre risorse. Sebbene gli scienziati abbiano studiato le foreste a livello di ecosistema, comunità e singole specie di alberi, sono necessarie osservazioni anche a livello di foglia/chioma. Tale lacuna di conoscenze è stata affrontata dal progetto AIRFORS (Aircraft for environmental and forest science), finanziato dall’UE, il quale ha utilizzato dei sensori per monitorare le proprietà delle chiome di vegetazione lungo profili verticali mediante misurazioni di flusso superficiale, utilizzando tecniche di eddy covariance. Uno degli obiettivi di AIRFORS era di scoprire modi per misurare la biomassa degli alberi dal velivolo mediante il rilevamento a luce e topografico (light detection and ranging, LIDAR) che illumina un bersaglio con la luce laser. Sono stati usati scanner laser avanzati per velivoli per ricostruire le forme tridimensionali degli alberi mediante la registrazione dei segnali laser pulsati a una risoluzione molto elevata. Il segnale è stato analizzato e trasformato in distanze risolte a livello spaziale tra la posizione esatta del sistema di posizionamento globale del velivolo e la superficie terrestre. In meno di un’ora di volo, tale metodo può fornire informazioni sulle dimensioni, sull’altezza e sulla struttura degli alberi. Di conseguenza, si è ottenuta una valutazione precisa della biomassa in modo economico, rispetto alla raccolta dati da parte di tecnici sul campo. I partner del progetto si sono inoltre focalizzati sullo studio dell’atmosfera e hanno installato una nuova sonda di turbolenza atmosferica su un velivolo leggero, con lo scopo di fornire dati in volo ad alta risoluzione relativi a velocità del vento, temperatura dell’aria, radiazione globale e netta, e turbolenza. Queste informazioni sono state usate come fisica di base per il calcolo del flusso superficiale sulla vegetazione. La sonda era parte del nuovo sistema aereo Life Finder per la raccolta dei microrganismi presenti nell’aria e il monitoraggio della loro origine e destinazione. Combinando Life Fender con gli strumenti genomici basati sulla sequenza di DNA ed RNA, è stato possibile identificare i microorganismi rilasciati dalla foresta. Poiché i flussi biologici contribuiscono alla precipitazione e alla diffusione della biodiversità microbica, la loro dinamica è molto importante per gli ecosistemi delle foreste. Il progetto AIRFORS fornirà nuove opportunità per il raggiungimento di osservazioni, valutazioni e monitoraggio innovativi in ambito forestale, attraverso l’utilizzo di sensori avanzati. L’impiego di misurazioni aeree per la ricerca ambientale produrrà avanzamenti significativi nelle scienze forestali in Europa.
Parole chiave
Sensori aerotrasportati, livello fogliare, livello chioma, AIRFORS, scienze forestali, eddy covariance, rilevamento della luce e portata, sistema di posizionamento globale, biomassa, Life Finder
