Per i circa 22 milioni di agricoltori dell’Unione Europea, il rapporto fra satelliti e agricoltura è passato silenziosamente alla quotidianità. Da maggio 2018, i dati delle missioni Copernicus Sentinel possono sostituire legalmente le ispezioni agricole in loco ai fini dei pagamenti previsti dalla Politica Agricola Comune (PAC). Questo pone fine ai controlli sul campo, che spesso sono difficoltosi. Questo riguarda quanto i satelliti possono raccontare a proposito del suolo dei campi agricoli, sui raccolti e sull’acqua prima che i problemi si manifestino sul campo.
Dalla burocrazia ai pixel
I satelliti Sentinel-1 e Sentinel-2 sorvolano le aziende agricole europee almeno ogni quattro giorni. In questo modo acquisiscono immagini, radar e ottiche, indipendentemente dalle nuvole o dalla luce del giorno. Il radar di Sentinel-1 è in grado di misurare la biomassa delle colture e rilevare il momento esatto in cui avverrà il raccolto. Le telecamere di Sentinel-2 distinguono il grano dall’orzo e le piante sane da quelle stressate. Possono segnalare i cambiamenti nell’uso del suolo nel giro di pochi giorni.
Questo monitoraggio continuo è ora alla base del Sistema di Monitoraggio dell’UE, che ha sostituito le visite periodiche sul campo con l’analisi delle singole parcelle. Per gli agricoltori ciò si traduce in un minor numero di ispezioni e in una gestione più prevedibile delle sovvenzioni. Per gli organismi nazionali di Repubblica Ceca, Italia, Lituania, Paesi Bassi, Romania e Spagna — i sei paesi pilota che stanno testando il sistema — ciò comporta una riduzione dei costi amministrativi e un’elaborazione più rapida.
Esempi europei
La piattaforma DROMAS nella Repubblica Ceca ne è un esempio concreto: utilizza i dati Sentinel per monitorare gli appezzamento a livello nazionale. Segnala automaticamente i casi di non conformità e riduce la necessità di controlli manuali diminuendo l’impiego di manodopera. Dopo il successo ottenuto con il Fondo statale ceco di intervento agricolo, il sistema si sta ora espandendo in Slovacchia e sta suscitando interesse in tutta Europa. Naturalmente, le mappe satellitari hanno anche altri scopi, oltre al monitoraggio agricolo, come quello ambientale.
Google Earth Engine (GEE) è al centro di questa trasformazione perché rende disponibili decenni di immagini satellitari — compreso l’archivio completo di Sentinel — attraverso strumenti di analisi basati sul cloud che non richiedono un supercomputer.
La piattaforma elabora grandi quantità di dati e produce modelli di apprendimento automatico su scala continentale. Questo è il motivo per cui organizzazioni come Regrow in Australia e TraceMark (che monitora le catene di approvvigionamento dell’olio di palma di Unilever) la utilizzano per monitorare le pratiche agricole su milioni di acri.
Satelliti come aiuto in agricoltura
Per i singoli agricoltori, le applicazioni pratiche sono più immediate. Aziende come AgriSat Iberia, Ariespace e GreenSense hanno commercializzato servizi di mappatura basati su GEE e sui dati Sentinel. Così si producono mappe settimanali del fabbisogno idrico delle colture e previsioni sul fabbisogno di nutrienti. In questo modo è possibile costruire piani di gestione delle zone su misura per le condizioni locali del suolo e del clima. Il progetto FATIMA, finanziato dall’UE, ha testato questi strumenti nella Mancia (Spagna), nell’area del Marchfeld (Austria) e nella Tessaglia (Grecia), vulnerabile ai nitrati. Il progetto ha dimostrando che i consigli derivati dai satelliti funzionano in ambienti di coltivazione radicalmente diversi.
Il flusso di lavoro che gli agricoltori vedono è semplice: un sistema informativo geografico basato sul web (webGIS) mostra le loro parcelle, sovrappone indici sullo stato di salute della vegetazione, indicatori dell’umidità del suolo e previsioni sulle precipitazioni. Infine vengono generate raccomandazioni concrete: irrorare questa zona, irrigare quell’angolo, evitare di concimare dove la biomassa è già abbondante. La rete EU-CAP organizza workshop specifici sull’integrazione dei dati provenienti da satelliti, droni e sensori del suolo.
Agricoltura satellitare
Il motivo per cui il monitoraggio satellitare è importante per la sostenibilità non è la conformità, ma l’efficienza delle risorse. Integrare satelliti e agricoltura riduce gli sprechi indirizzando acqua, fertilizzanti e pesticidi al metro quadrato invece che al campo intero. EGNOS, il servizio europeo di correzione GPS, ora guida i macchinari con una precisione al centimetro, consentendo un’applicazione a tasso variabile che segue le mappe della vegetazione in tempo reale. I servizi di posizionamento e autenticazione a doppia frequenza di Galileo aggiungono affidabilità, specialmente nelle valli o vicino al limite della vegetazione arborea dove il GPS standard fatica a funzionare.
Il Servizio sui cambiamenti climatici di Copernicus fornisce indicatori agro-climatici a lungo termine — frequenza dei periodi di siccità, variazioni dei modelli di precipitazioni — in modo che le aziende agricole possano pianificare le rotazioni e le infrastrutture di irrigazione con anni di anticipo invece di reagire stagione per stagione. Il set di dati HR-VPP (High-Resolution Vegetation Phenology and Productivity) monitora i cicli di crescita delle piante con una risoluzione di 10 metri in tutta Europa, aiutando a identificare i fattori di stress prima che si traducano in perdite di resa. Il sistema di previsione delle rese agricole MARS, gestito dal Centro comune di ricerca dell’UE, integra questi dati satellitari con modelli meteorologici per pubblicare bollettini mensili sulle rese previste e sui rischi climatici, informando sia le decisioni a livello di azienda agricola che le discussioni politiche.
Il monitoraggio della siccità attraverso il Copernicus Emergency Management Service combina le osservazioni satellitari con i sensori a terra per monitorare l’umidità del suolo e lo stress della vegetazione in tempo quasi reale, un aspetto critico dato che le siccità pluriennali sono diventate più lunghe ed estreme negli ultimi quattro decenni.
Scala globale, decisioni locali
Al di fuori dell’Europa, la stessa infrastruttura GEE sta democratizzando l’accesso alle informazioni agricole. Regrow monitora 1,2 miliardi di acri a livello globale, tracciando l’adozione di pratiche rigenerative e modellando risultati come il sequestro del carbonio nel suolo e i guadagni in termini di biodiversità. In India, il progetto AnthroKrishi utilizza GEE per identificare e monitorare fino a 750 milioni di singoli appezzamenti di terreno, una scala impossibile da raggiungere con i metodi di rilevamento tradizionali.
Il catalogo dei dati include non solo Sentinel e Landsat (copertura globale a 30 metri ogni due settimane), ma anche MODIS (giornaliero dal 1999), bande termiche per lo stress da calore e set di dati climatici che coprono precipitazioni, temperatura, umidità e vento da fonti come NOAA e TRMM. I prodotti relativi alla copertura del suolo (Dynamic World, ESA WorldCover) e i livelli specifici per l’agricoltura come i dati sui terreni coltivati dell’USDA NASS e il GFSAD (estensione dei terreni coltivati, fonti di irrigazione) consentono agli analisti — o agli agricoltori dotati degli strumenti adeguati — di creare pipeline di monitoraggio personalizzate per qualsiasi regione.
