Il monitoraggio della linea di costa è un aspetto cruciale per la gestione delle aree costiere, specialmente per i comuni litoranei che devono affrontare sfide ambientali ed economiche sempre più pressanti.
Monitoraggio della linea di costa: una sfida cruciale per i comuni litoranei
L’erosione costiera rappresenta una minaccia significativa, influenzando sia gli ecosistemi naturali che le attività umane che si sviluppano lungo le coste. Questo fenomeno è particolarmente evidente in aree costiere complesse come quelle presenti nella regione Lazio, dove le interazioni tra zone urbanizzate e ambienti naturali, come i sistemi dunali, richiedono strategie di gestione mirate e sostenibili.
Tecnologie digitali per il monitoraggio della costa
Per affrontare efficacemente la problematica dell’erosione costiera è essenziale comprendere le dinamiche della linea di costa ed implementare soluzioni basate su dati scientifici accurati. In questo contesto, le tecnologie digitali associate all’acquisizione ed elaborazione di immagini satellitari possono giocare un ruolo fondamentale. Questi strumenti, non solo permettono un monitoraggio preciso della linea di costa, ma supportano anche l’adozione di strategie di protezione e gestione che tengano conto del valore socio-economico e della necessità di conservare gli ecosistemi.
Utilizzo del radar ad apertura sintetica (Sar)
L’estrazione della linea di costa, basata sull’utilizzo dei dati di Osservazione della Terra (OT), prevede l’utilizzo dei dati satellitari attraverso le tecnologie di telerilevamento. Ad esempio, i dati acquisti attraverso il Radar ad Apertura Sintetica (Synthetic Aperture Radar – SAR) sono particolarmente utili in questo contesto.
I sistemi SAR, essendo sensori attivi, trasmettono e ricevono onde elettromagnetiche nella banda delle microonde, attraversando l’atmosfera terrestre con minime interferenze. Questa caratteristica rende i dati SAR particolarmente adatti per il monitoraggio delle superfici acquatiche. Quando un segnale SAR colpisce una superficie d’acqua liscia, come quella del mare in condizioni di calma, la maggior parte dell’energia viene riflessa lontano dal sensore, risultando in aree scure nelle immagini SAR. Al contrario, le superfici terrestri, essendo più ruvide, riflettono una maggiore quantità di energia verso il sensore, apparendo quindi più luminose nelle immagini. Questo contrasto tra le superfici permette di distinguere chiaramente l’acqua dalla terraferma, rendendo i dati SAR uno strumento efficace per il tracciamento della linea di costa.
Importanza delle immagini ottiche satellitari
Tuttavia, il monitoraggio della linea di costa non si limita alle immagini SAR. Le immagini ottiche satellitari rappresentano un’altra risorsa preziosa, fornendo dati storici a lungo termine che coprono scale spaziali che vanno da quella locale a quella globale. Missioni satellitari come Landsat (NASA) e Sentinel-2 (ESA – programma Copernicus) offrono una vasta gamma di immagini disponibili, molte delle quali sono accessibili in regime di open data. Queste immagini, con risoluzioni spaziali che variano dai 80 metri per pixel, per le prime missioni Landsat, ai 10 metri per pixel, per la missione Sentinel-2, permettono di studiare i cambiamenti della linea di costa su periodi temporali che vanno dagli anni ai decenni.
Analisi delle immagini satellitari e studi a lungo termine
L’analisi delle immagini satellitari per il monitoraggio dei cambiamenti della linea di costa è diventata una pratica consolidata, con numerosi studi che si concentrano sull’identificazione delle tendenze a lungo termine. Utilizzando i dati Landsat e Sentinel-2, ad esempio, è possibile esaminare i cambiamenti nella posizione media annuale della linea di costa su periodi pluriennali, fornendo informazioni cruciali sul comportamento a lungo termine delle spiagge e delle coste soggette all’erosione. Questi studi non solo aiutano a comprendere le dinamiche naturali, ma forniscono anche indicazioni utili per la pianificazione e la gestione delle risorse costiere. Ad esempio, è possibile quantificare il tasso di cambiamento della linea di costa su base annuale, identificando aree a rischio di erosione accelerata. In aggiunta, l’analisi dei dati satellitari permette di valutare l’efficacia degli interventi di ripascimento e altre misure di mitigazione adottate lungo le coste.
Valutazione globale dei cambiamenti della linea di costa
Un aspetto innovativo della ricerca recente riguarda la valutazione dei cambiamenti della linea di costa su scala globale. Grazie alla disponibilità di dataset open e all’aumento della risoluzione delle immagini satellitari, oggi è possibile analizzare i tassi di erosione e deposizione a livello globale, sia su scale temporali brevi (stagionali) che lunghe (decadali). Questa prospettiva globale è fondamentale per comprendere l’impatto del cambiamento climatico e delle attività antropiche sulle coste di tutto il mondo.
Strumenti digitali per il monitoraggio dell’erosione costiera
Nell’ambito delle tecnologie digitali esistono diversi strumenti utili per il monitoraggio dell’erosione costiera. Ad esempio, CoastSat, sviluppato da Vos et al. (2019), è un software open-source che permette di ottenere serie temporali della posizione della linea di costa per qualsiasi litorale sabbioso, utilizzando immagini ottiche satellitari disponibili, tra cui immagini Landsat e Sentinel-2, sfruttando le potenzialità della piattaforma Google Earth Engine (GEE). Uno dei principali vantaggi di questa piattaforma è la loro accessibilità, essendo queste open-source e disponibili gratuitamente sulla piattaforma GitHub. Difatti, il loro utilizzo prevede il coinvolgimento degli scienziati e dei gestori delle coste in tutto il mondo, al fine di monitorare l’erosione costiera e pianificare interventi di mitigazione.
Iniziative locali e progetti collaborativi
Recentemente, lo sviluppo della piattaforma CosteLAB, il laboratorio collaborativo virtuale di ASI, ha come obiettivo lo sviluppo di tematismi integrati con dati e tecnologie di Osservazione della Terra finalizzati al contesto costiero. Tuttavia, le necessità e le criticità delle coste italiane hanno carattere molto spesso locale, ovvero confinate all’interno di porzioni ristrette di costa all’interno di una singola regione. Tale situazione impone di fatto di rendere sito specifici lo sviluppo di alcuni tematismi in maniera da rispondere puntualmente a requisiti locali.
Progetto Space2Sea e piattaforme integrate
Pertanto, l’utilizzo di tecnologie digitali per il monitoraggio della linea di costa si inserisce all’interno di progetti incentrati sul coinvolgimento della rete locale e delle autorità, con lo scopo di rispondere a determinate problematiche legate ai tratti costieri specifici.
Ad esempio, il progetto Space2Sea (S2S), finanziato dal programma Regionale FESR Lazio 2021-2027 – Smart Specialization Strategy Regionale (RIS3), mira a sviluppare una piattaforma basata su tecnologie satellitari ed altre tipologie di dati (es. droni, dati meteo-marini e sito specifici) per la protezione e valorizzazione delle risorse costiere e marine. Space2Sea, quindi, propone di tracciare le proprietà qualitative delle coste e del mare, favorendone la valorizzazione attraverso la condivisione delle informazioni. Infatti, il progetto integra diverse tecnologie di Osservazione della Terra, tra cui il monitoraggio satellitare open source ad alta risoluzione e rilievi da drone, al fine di fornire dati accurati ed aggiornati sulle condizioni delle coste sia in ambito dunale che marino. Questo approccio multidisciplinare permette di affrontare le sfide locali legate all’erosione costiera in maniera olistica, combinando tecnologie avanzate e strategie di gestione sostenibile.
Integrazione di tecnologie e gestione sostenibile
In conclusione, al fine di essere compreso e gestito efficacemente, l’erosione costiera è un fenomeno complesso che richiede l’integrazione di diverse tecnologie, tra cui anche l’utilizzo degli algoritmi legati alle recenti applicazioni nell’intelligenza artificiale. Quindi, l’uso di dati satellitari e strumenti digitali offre nuove opportunità per monitorare i processi di erosione costiera, al fine di sviluppare un approccio integrato per la tutela e la gestione sostenibile delle risorse costiere.
