I megadati contribuiscono a ridurre l’impatto ambientale della silvicoltura sugli ecosistemi boschivi
I cambiamenti climatici ampliano il numero di giorni in cui le foreste non sono coperte da brina e neve. Questo aumento dell’umidità incrementa il rischio rappresentato dalla formazione di ormaie e dalla compattazione del suolo ad opera di veicoli e macchinari durante le operazioni di raccolta, esercitando un impatto ambientale enorme sulla silvicoltura. Pertanto, la possibilità di prevedere la resistenza del terreno in presenza di varie condizioni risulta fondamentale per determinare quando sia il caso di procedere con le operazioni. Il progetto EFFORTE ha tentato di fare fronte a queste sfide elaborando e adottando nuove tecnologie tese a migliorare la produzione del legname e la gestione delle foreste lungo l’intera catena di valore basata su queste ultime all’interno dell’UE. «Puntavamo ad approfondire la comprensione della meccanica del suolo e della carrabilità del terreno (la capacità di un determinato veicolo di attraversare uno specifico tratto) al fine di evitare il danneggiamento del suolo, accelerare la mobilità dei macchinari e valutare persistenza e formazione di ormaie», dichiara Jori Uusitalo, coordinatore del progetto. EFFORTE ha ricevuto finanziamenti dall’impresa comune per le bioindustrie, un partenariato pubblico-privato tra l’UE e l’industria.
L’utilizzo dei modelli
I ricercatori hanno esaminato i principi della meccanica del suolo, in particolare il ruolo che il tasso di umidità del suolo riveste nella resistenza e nel danneggiamento di quest’ultimo. Hanno quindi messo a punto dei modelli idrologici capaci di predire il tenore di umidità del suolo per le operazioni pratiche. Questi modelli hanno integrato altri sistemi predittivi dedicati alla relazione esistente tra umidità e resistenza del suolo e tra l’umidità e la deformazione del terreno. I partner del progetto sono quindi riusciti a sviluppare e dimostrare una metodologia di individuazione e interpretazione della capacità portante del terreno basata sul rapporto tra la potenza del motore e la velocità di movimento. «L’interpretazione viene effettuata registrando la comunicazione dei dati all’interno della rete CAN-bus di una macchina forestale», spiega Uusitalo. Il termine CAN-bus indica un protocollo di comunicazione basato su Controller Area Network. I risultati consentiranno di comprendere meglio gli effetti del carico esercitato dalle ruote sullo stress e la compattazione del terreno, convertendo i dati sulla meccanica del suolo in raccomandazioni operative per i professionisti nel campo forestale. Secondo Uusitalo: «I principali risultati e suggerimenti sulla carrabilità correlati al progetto EFFORTE possono essere immediatamente adattati a tutti i paesi europei».
I vantaggi dei megadati
Il consorzio intendeva inoltre realizzare il potenziale della meccanizzazione nelle operazioni di silvicoltura al fine di aumentare la produttività e l’efficienza in attività quali la piantumazione di alberi e la gestione degli appezzamenti giovani. I ricercatori hanno inoltre sviluppato e collaudato alcune soluzioni basate su megadati volte a incrementare la produzione riducendo al minimo l’impatto ambientale. Oltre ad aumentare la qualità del lavoro, l’adozione delle applicazioni basate su megadati determina una notevole diminuzione delle operazioni che precedono e seguono la raccolta. «Riducendo la percentuale di zone boschive con un tasso di danneggiamento elevato, si otterrà una maggiore accettazione delle operazioni forestali da parte dei relativi proprietari e del grande pubblico», commenta Uusitalo. Grazie a conoscenze pregresse più accurate ottenute a partire da osservazioni precedenti la raccolta o dalle applicazioni basate su megadati, sarà possibile pianificare le operazioni forestali in maniera ottimale e in funzione della sensibilità alle diverse condizioni. Questo consentirà di affrontare un’importante causa di inefficienza, rappresentata dai periodi di inattività delle macchine in presenza di cattive condizioni meteorologiche. «Pertanto, un monitoraggio e una programmazione migliori hanno il potenziale di aumentare l’utilizzo annuale dei macchinari, evitando al contempo di distruggere l’ambiente», osserva Uusitalo. EFFORTE ha fornito maggiori informazioni sulla resistenza del suolo forestale, sull’interazione macchina-terreno e sulla resilienza di quest’ultimo in seguito al passaggio dei veicoli. Il progetto ha inoltre proposto una serie operazioni di silvicoltura e crescita forestale a basso costo. Uusitalo conclude: «Inserendo svariate applicazioni basate su megadati nelle attività pratiche di silvicoltura, sarà possibile realizzare enormi profitti, senza provocare la deformazione del suolo».
Parole chiave
EFFORTE, suolo, foresta, megadati, modelli, impatto ambientale, silvicoltura, meccanica del suolo, produzione di legname, carrabilità