Natura e tecnologie avanzate possono e devono andare d’accordo. È questa la missione di Nature 4.0 una start up trentina che produce sensori per il monitoraggio di parametri ambientali in grado di migliorare la comunicazione tra il mondo naturale e l’uomo, a vantaggio di entrambi. Grazie all’IoT, dunque, anche il paesaggio naturale stesso può difendersi meglio dagli effetti del cambiamento climatico, con l’essere umano come alleato. Ecco come.
Il Tree Talker per le foreste 4.0
L’idea di Nature 4.0 è letteralmente di far parlare gli alberi, attraverso una rete di sensori miniaturizzati a basso consumo energetico applicati a un’altezza di 130 centimetri. È il Tree Talker, che monitora il loro stato di salute e i parametri dell’ambiente circostante comunicandoli agli esperti. Ma quali sono questi parametri? La quantità di acqua che consumano, l’anidride carbonica che assorbono, la loro crescita, il colore delle foglie, il loro grado di stabilità e le oscillazioni. Così facendo, sono in grado di evidenziare immediatamente rischi e anomalie, dalla presenza di parassiti e malattie all’instabilità dovuta al forte vento fino alla rilevazione di incendi a 200 metri, grazie a un sensore specifico chiamato Tree Talker Fire.
I Tree Talker sono attivi in diversi boschi italiani dal 2018, quando ha preso avvio TRACE (TRee monitoring to support climate Adaptation and mitigation through pefc CErtification), in collaborazione con PEFC Italia, che certifica la gestione sostenibile del patrimonio forestale, e con la Fondazione CMCC (Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici). Il progetto ha monitorato lo stato di salute del patrimonio arboreo del Bosco di Piegaro (Perugia), migliorando contemporaneamente i sistemi di certificazione. I dispositivi alimentati a energia solare sono stati applicati a 36 alberi di specie differenti, dando loro la parola.
Oggi sono attivi numerosi Tree Talker in Trentino, utili anche a indagare la vulnerabilità degli alberi e delle foreste rispetto al cambiamento climatico. A tale scopo, al sistema connettivo IoT si aggiunge un sistema di monitoraggio meteorologico che, dalla cima di torri di rilevamento, misura la presenza di gas serra nell’atmosfera e le deposizioni atmosferiche di azoto, oltre a monitorare le variazioni stagionali scattando foto in modo automatizzato.
«La possibilità di acquisire dati di questo tipo con cadenza tipicamente oraria e con continuità nel tempo rappresenta un grande valore aggiunto per lo studio dell’impatto dei cambiamenti climatici sugli alberi forestali, perché questi sono sempre più esposti a stress idrico, termico, all’azione distruttiva di eventi climatici estremi, che possono innescare dinamiche di deperimento del bosco», spiega il responsabile del Dipartimento Agroecosistemi sostenibili e biorisorse del Centro Ricerca e Innovazione della Fondazione Edmund Mach Damiano Gianelle.
L’istituto è anch’esso coinvolto nell’attività di ricerca della start up, che si svolge nell’ambito di “Italian Tree Talker Network”, progetto finanziato dal MIUR. Altre collaborazioni scientifiche in atto coinvolgono invece l’Università della Tuscia di Viterbo, il Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici (CMCC), l’Università di Mosca (RUDN), Università di Pechino e l’Università di Wageningen.
Non solo alberi
Nature 4.0, fondata nel 2018 da Riccardo Valentini, biofisico e professore di Ecologia Forestale all’Università della Tuscia, ha sede al Polo Meccanico di Rovereto. La scelta del Trentino è dovuta alla grande presenza di foreste, ma anche al suo sistema di sostegno alla ricerca e all’impresa.
Nature 4.0, in ogni caso, non si occupa solo di alberi. Tra i suoi prodotti annovera infatti anche il Tree Talker Marine, che può essere posizionato su una boa in mezzo al mare perché fornisca dati sulla qualità, la temperatura, l’acidità, la salinità e la torbidità dell’acqua tramite frequenze radio, in assenza di wi-fi. E poi ci sono Wine Talker e Fruit Talker, dedicati alle colture agricole tra vigneti e frutteti. Tornando agli alberi, infine, è stato sviluppato anche Tree Talker-G, specificamente destinato agli alberi urbani, che misura le loro oscillazioni e i cambi di posizione utilizzando un giroscopio 3D per valutare la loro sicurezza.
Recentemente, infine, Nature 4.0 si è dedicata al monitoraggio dei gas con particolare riferimento ai processi di compostaggio industriale, sviluppando sensori e sistemi di analisi custom-oriented per l’analisi di processo. Gli elementi di innovazione della start up riguardano l’estensione al settore ambientale e agricolo del concetto di Industria 4.0 basata su IoT e sensori a microprocessore a basso costo. Nature 4.0 ha infatti subito adottato il protocollo LoRa per la trasmissione dei dati nelle aree rurali ed è competitivo sui costi grazie alla partnership con un’azienda di produzione elettronica.
