Progetto di ricerca di Prospettiva Terra: l'IA che rende sicuro il verde urbano

Come capire se un albero in città è potenzialmente pericoloso? I controlli degli esperti del verde pubblico restano essenziali, ma oggi arriva un sistema basato sull'intelligenza artificiale che può ridurre significativamente i rischi per i cittadini. Grazie a modelli di IA, è possibile sapere in tempo reale se un albero è in salute, come evolvono le sue condizioni, se emergono anomalie o se corre il rischio di cadere. Il sistema è stato sviluppato da PNAT con il supporto di Prospettiva Terra, progetto non profit coordinato dal professor Stefano Mancuso, che riunisce aziende, organizzazioni non profit, comunità scientifica e istituzioni per combattere il riscaldamento globale tramite la ricerca scientifica. Lo sviluppo è stato sostenuto da Henkel, Ricola, Omnicom Media Group e McDonald's e realizzato in due anni in BAM - Biblioteca degli Alberi di Milano, progetto della Fondazione Riccardo Catella, dove sono stati installati sensori su 300 alberi. Hanno aderito inoltre all'iniziativa Acone Associati e Publitalia'80, come media partner. Da questi dati sono stati creati dei modelli di intelligenza artificiale, dedicati a interpretare aspetti diversi delle informazioni raccolte attraverso dei sensori che funzionano come una sorta di "sentinella” capace di lanciare un alert quando qualcosa non va. La messa a punto di questo progetto dimostra che è possibile monitorare in modo più efficace la stabilità degli alberi di grandi dimensioni in contesto urbano e prevedere eventuali cadute, contribuendo così a prevenire incidenti e a gestire con maggiore sicurezza il verde urbano, soprattutto in relazione ai rischi meteorologici.

«Una delle conseguenze del riscaldamento globale è l'aumento dell'intensità dei fenomeni atmosferici. Questi si manifestano in forme sempre più violente, sottoponendo gli alberi a stress meccanici cui non sono abituati e provocando, soprattutto in ambiente urbano, in condizioni di stabilità non sempre perfette, un numero crescente di cadute - afferma Stefano Mancuso, accademico e divulgatore scientifico - Poiché l'aumento di copertura arborea nelle città è la soluzione fondamentale e imprescindibile per combattere le cause e gli effetti del riscaldamento globale, è necessario immaginare dei sistemi di ausilio all'indagine umana, che avvisino della possibile diminuzione di stabilità di un albero».

 PERCHÉ QUESTO PROGETTO

Gli alberi presenti nelle aree urbane svolgono un ruolo cruciale nel miglioramento della qualità dell'aria e nella regolazione del microclima urbano, oltre a fornire habitat per la biodiversità e spazi di benessere per i cittadini. Tuttavia, gli alberi in città devono affrontare numerose difficoltà: radici costrette in spazi ridotti, smog, potature talvolta aggressive, danni da traffico e cambiamenti climatici sempre più evidenti. Questi fattori, spesso invisibili a occhio nudo, mettono a rischio la salute e la stabilità degli alberi, aumentando il pericolo di crolli e rotture. Per questo motivo, è fondamentale un monitoraggio costante dello stato di salute delle alberature, attraverso metodologie di valutazione avanzate e strumenti di analisi scientifica. L'obiettivo non è solo prevenire il deterioramento fisiologico degli alberi, ma anche intervenire tempestivamente per ridurre il rischio di caduta di rami o dell'intero esemplare, garantendo così la sicurezza delle persone e la salvaguardia del patrimonio verde cittadino.

 LA SOLUZIONE TECNOLOGICA

A questo scopo, Prospettiva Terra ha sostenuto lo sviluppo di un sistema tecnologico innovativo, ideato da PNAT, che integra sensori di nuova generazione e dispositivi IoT. Questa soluzione è pensata per supportare in modo pratico e intelligente i gestori del verde urbano e i tecnici valutatori della stabilità degli alberi. Il sensore consente un monitoraggio continuo dello stato degli esemplari arborei, affiancandosi agli strumenti di valutazione già esistenti e contribuendo a generare allerte in tempo reale nel caso in cui vengano rilevati segnali anomali che possono indicare problemi strutturali o di salute della pianta.

 COME VIENE UTILIZZATA L'IA

I sensori, autonomi dal punto di vista energetico, registrano costantemente alcuni parametri chiave come l'inclinazione del tronco e la frequenza naturale di oscillazione, dati utili per valutare in modo oggettivo la stabilità della pianta. Come delle "sentinelle”, sono in grado di lanciare un alert se qualcosa non va e riconoscere cambiamenti progressivi nello stato di stabilità e salute. Così, se un albero considerato sicuro comincia a mostrare segni di indebolimento, il dispositivo è in grado di rilevare il problema.

Nel corso della sperimentazione sugli alberi di BAM, tutti i dati raccolti sono stati trasmessi a una piattaforma basata su cloud, dove sono stati analizzati e caratterizzati. La sperimentazione non si è fermata qui. I ricercatori hanno sviluppato modelli predittivi basati sul machine learning, capaci di elaborare grandi volumi di dati, individuare pattern ricorrenti e migliorare nel tempo le proprie previsioni. Questo approccio ha permesso di costruire un sistema dinamico, in grado di apprendere e affinare la sua sensibilità man mano che aumentano le situazioni osservate. L'obiettivo non è sostituire le competenze degli esperti del verde urbano, ma offrire loro uno strumento di supporto, capace di fornire informazioni aggiornate, affidabili e facilmente leggibili. La soluzione permette di dare priorità agli interventi, ottimizzare le risorse disponibili e mantenere sotto controllo nel tempo quegli alberi che si trovano in condizioni più delicate o esposti a maggiori sollecitazioni ambientali.

 PROSSIMI OBIETTIVI

Conclusa la prima fase sperimentale, il passo successivo prevede l'applicazione del sistema a contesti più complessi, come viali alberati e grandi parchi cittadini con alberature adulte, per validare ulteriormente i modelli sviluppati e testare l'efficacia delle allerte generate in situazioni più dinamiche e potenzialmente critiche. In un momento storico in cui le città sono chiamate a diventare più resilienti, verdi e sicure, progetti come questo segnano una strada concreta verso un nuovo modello di gestione del verde urbano, in cui la cura degli alberi diventa parte integrante della progettazione del futuro.