Al 3%, le torbiere coprono una porzione molto piccola della superficie terrestre, ma immagazzinano circa il doppio del carbonio dell’intera biomassa di tutte le foreste del mondo. Si tratta di 1,3 miliardi di tonnellate metriche nella sola Germania, secondo l’Atlante delle torbiere pubblicato da Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (Federazione tedesca per l’ambiente e la conservazione della natura), dalla Fondazione Heinrich Böll e dai partner. Tuttavia, le torbiere possono svolgere questa funzione di stoccaggio solo finché sono intatte. Il drenaggio delle torbiere per l’agricoltura o la silvicoltura porta all’infiltrazione di ossigeno, causando la decomposizione della torba. Quando ciò accade, la torba non riesce più a legare il carbonio e invece rilascia grandi quantità di anidride carbonica, un gas serra, nell’atmosfera.
Nel progetto VALPEATS (Valuation Of Peatland Ecosystem Services), i ricercatori del Fraunhofer Institute for Computer Graphics Research IGD stanno lavorando con l’Università di Greifswald e il Greifswald Mire Centre (GMC) per costruire una piattaforma di monitoraggio per raccogliere informazioni sulle condizioni dei complessi ecosistemi delle torbiere. I dati di misurazione vengono analizzati utilizzando strumenti di intelligenza artificiale, che offrono un modo innovativo per valutare le condizioni delle torbiere incorporando una grande quantità di informazioni. L’obiettivo è quello di utilizzare questo approccio per valutare le emissioni di gas serra nelle torbiere e raccogliere informazioni sulla biodiversità specifica delle torbiere in futuro.
Come primo passo, i sensori in varie posizioni misurano il livello dell’acqua e i dati meteorologici. “In precedenza, questi dati venivano ampiamente raccolti e analizzati manualmente. Il nostro approccio multisensore è un modo molto più efficiente per raccogliere informazioni sulle proprietà delle torbiere e possiamo eseguire analisi quasi in tempo reale”, spiega Daniel Pönisch, responsabile del progetto. Le misurazioni vengono quindi associate a dati di mappe geografiche e valori meteorologici. Queste informazioni sono già sufficienti per trarre conclusioni dettagliate sulle condizioni della torbiera.
Droni e intelligenza artificiale
Per raccogliere ulteriori dati dalla superficie, vengono registrate le diverse piante e la loro distribuzione nell’area. Nel processo, botanici esperti identificano le piante direttamente sul campo, utilizzando un’app sviluppata dal team Fraunhofer che semplifica l’inserimento delle informazioni. I droni sorvolano la torbiera seguendo uno schema a griglia, utilizzando telecamere RGB e multispettrali per scansionare la vegetazione. Vengono quindi utilizzati strumenti di intelligenza artificiale per confrontare le immagini dei droni con le informazioni fornite dai botanici, ottenendo un quadro dettagliato della vegetazione e dei tipi di piante presenti.
Queste informazioni botaniche vengono aggiunte ai dati raccolti dai sensori, dalle mappe geografiche e dai valori meteorologici e tutto viene analizzato nel suo insieme. “Generiamo un’immagine con una struttura reticolare, in cui ogni pixel riunisce informazioni provenienti da una varietà di fonti. Ciò crea una rappresentazione multidimensionale delle condizioni della torbiera in tutta la sua area“, spiega il product manager Milan Bergheim, esperto di bioeconomia presso Fraunhofer IGD. Infine, questo viene utilizzato come base per trarre conclusioni molto dettagliate sulle condizioni della torbiera e pianificare misure di riumidificazione.
Per poter utilizzare in modo mirato tutte queste informazioni nella pratica, i ricercatori Fraunhofer stanno sviluppando una piattaforma che incorpora tutti i diversi tipi di dati. “In definitiva, esaminare tutte le informazioni disponibili insieme ci consente di attribuire un valore alle prestazioni dell’ecosistema. Questi valori vengono riuniti, analizzati e visualizzati in un’unica piattaforma”, afferma Pönisch.
Piattaforma dati per le aziende di pianificazione
Per rendere il loro lavoro con l’Università di Greifswald il più efficiente possibile, i ricercatori Fraunhofer hanno aperto un ufficio a Greifswald appositamente per questo progetto.
VALPEATS è particolarmente prezioso per le aziende di pianificazione, che vengono assunte da comuni e altre entità per fornire servizi. Ricevono una piattaforma dati standardizzata e scalabile che possono utilizzare per pianificare e monitorare la manutenzione delle torbiere o le attività di riumidificazione. La riumidificazione viene ottenuta tramite misure quali la deviazione di corsi d’acqua o fiumi o il blocco di specifici fossi di drenaggio, innalzando la falda freatica.
Le modifiche nella raccolta e nell’analisi dei dati potrebbero anche consentire alle aziende agricole che operano nel campo della paludicoltura, ovvero la gestione delle torbiere tramite attività quali la produzione di biomassa da prati umidi, canneti o torba, di utilizzare anche le informazioni sulla vegetazione. Ciò consente di determinare quali tipi di piante sono presenti nelle balle di materiale raccolto. E questo, a sua volta, facilita l’ulteriore elaborazione e il marketing specifico per il cliente.
Certificati ambientali per il settore finanziario
VALPEATS sta inoltre aprendo nuove opportunità per il trading di titoli ambientali. L’obiettivo è di rendere possibile per le torbiere designate o le aziende agricole che operano nel campo della paludicoltura ottenere la certificazione secondo gli standard ambientali basati sui dati della piattaforma di monitoraggio. Ciò mobiliterà fondi del settore privato per scopi di riumidificazione.
È già in corso un progetto pilota in cui i ricercatori possono testare la loro tecnologia nella pratica del mondo reale. Il progetto Rosenhäger Wiese a Glasin, nello stato del Meclemburgo-Pomerania Anteriore, sta riumidificando un’area di 5,4 ettari e ripristinando l’ex torbiera lì presente. Tutte queste iniziative servono a un unico scopo, afferma Pönisch: “dobbiamo sensibilizzare l’opinione pubblica sulla necessità di proteggere e ripristinare le nostre preziose torbiere. La nostra piattaforma di monitoraggio e gli strumenti di intelligenza artificiale possono fungere da base tecnologica per questo“.
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