Quando la grandine colpisce la vite: il LiDAR svela il ruolo protettivo della chioma

La grandine rappresenta una delle minacce più temibili per la viticoltura europea, con il Nord-Est italiano che si conferma tra le aree a maggior rischio del continente. I dati raccolti tra il 1950 e il 2021 evidenziano un aumento preoccupante sia della frequenza che dell'intensità di questi eventi, con una crescita del diametro medio delle grandinate osservata in Friuli Venezia Giulia tra il 1988 e il 2016. Un esempio emblematico è la notte del 24 luglio 2023, quando una grandinata eccezionale ha colpito il Friuli, con venti fino a 80 km/h e chicchi che ad Azzano Decimo hanno raggiunto il record europeo di 19 centimetri di diametro, danneggiando 4.800 ettari di vigneto.

La natura imprevedibile di questi fenomeni rende particolarmente difficile lo studio dei loro effetti sulle colture. Tradizionalmente, i ricercatori hanno simulato il danno da grandine con mezzi meccanici come forbici o rastrelli, ma questi metodi approssimano solo parzialmente la realtà. Lo studio condotto dall'Università di Udine, pubblicato sulla rivista Precision Agriculture, rappresenta un'importante innovazione: i ricercatori sono stati in grado di monitorare un vigneto poche ore prima dell'evento grandinigeno, disponendo di dati "ante" e "post" che hanno permesso di comprendere con precisione le dinamiche del danno.

Il robot che "vede" la chioma

Il cuore della sperimentazione è stato l'utilizzo di un robot mobile Scout 2.0, equipaggiato con un sensore LiDAR (Light Detection and Ranging). Questo dispositivo funziona come un radar laser: emette impulsi luminosi e misura il tempo che impiegano a tornare dopo aver colpito le superfici, ricostruendo così un modello tridimensionale estremamente dettagliato della chioma della vite. Il robot è stato fatto passare tra i filari del vigneto sperimentale "Antonio Servadei" dell'Università di Udine, acquisendo dati sulla struttura delle piante appena dodici ore prima della grandinata e nuovamente dopo l'evento.

La scelta di utilizzare un robot a terra, piuttosto che droni o satelliti, non è casuale. I veicoli terrestri offrono una risoluzione molto più elevata e possono acquisire dati da molteplici angolazioni, riducendo le zone d'ombra. Inoltre, non sono soggetti alle restrizioni normative che limitano i voli con droni e possono operare in condizioni meteorologiche avverse, risultando ideali per il monitoraggio di precisione dei vigneti.

Le misurazioni del LiDAR hanno permesso di calcolare tre parametri fondamentali per ogni pianta: il volume della chioma, la superficie esterna e l'area proiettata al suolo. Questi dati sono stati poi suddivisi in due sezioni: una "basale", che comprende la parte bassa del vigneto dove si trovano i grappoli, e una "apicale", che corrisponde alla parte alta della chioma. Questa distinzione si è rivelata cruciale per comprendere le dinamiche del danno.

La chioma basale scherma i grappoli

I risultati dello studio mostrano che la sezione basale della chioma, quella a contatto con i grappoli, gioca un ruolo determinante nella protezione delle bacche. Le piante che presentavano un volume e un'area proiettata maggiori nella zona basale hanno subito danni significativamente minori. Al contrario, la parte apicale della chioma ha mostrato una relazione molto debole con il danno alle bacche, probabilmente perché non scherma direttamente i grappoli.

Questa scoperta è di grande importanza pratica perché evidenzia come la gestione della chioma possa influenzare la vulnerabilità del vigneto alla grandine. Le diverse tecniche di allevamento hanno effetti profondi sulla distribuzione della massa fogliare. Ad esempio, il trattamento che prevedeva la cimatura delle femminelle (il taglio dei germogli laterali) ha mostrato il minor volume nella zona basale e, di conseguenza, il danno più elevato (41,1% di bacche danneggiate per grappolo). Al contrario, la tecnica dell'avvolgimento (wrapping), che favorisce lo sviluppo di foglie nella parte bassa della pianta, ha garantito la migliore protezione, con solo il 22,8% di bacche danneggiate.

Un dato apparentemente controintuitivo emerso dallo studio riguarda la contrazione della chioma. Le piante con maggiore sviluppo nella zona basale hanno subito una contrazione più marcata dopo la grandinata, ma proprio perché la loro abbondante chioma ha fatto da "scudo", assorbendo l'impatto dei chicchi e proteggendo i grappoli. Al contrario, le piante con meno foglie alla base hanno mostrato una minore contrazione ma un danno alle bacche molto più elevato, poiché la scarsa vegetazione non ha offerto una protezione sufficiente.

L'approccio bayesiano per stimare il rischio

Un elemento di grande innovazione di questo studio è l'utilizzo dell'analisi statistica bayesiana. A differenza degli approcci tradizionali che forniscono una stima puntuale, il metodo bayesiano produce distribuzioni di probabilità dei parametri, permettendo di quantificare l'incertezza in modo continuo. Questo è particolarmente prezioso in contesti come quello dei danni da grandine, dove gli eventi sono rari e non facilmente riproducibili.

In pratica, il modello bayesiano ha permesso di affermare, con una probabilità del 95%, che una riduzione del volume basale della chioma di 0,250 metri cubi per pianta si traduce in un incremento del danno alle bacche compreso tra il 5,0% e il 30,4%. Allo stesso modo, la contrazione del volume basale causata dalla grandinata è stata stimata tra 0,02 e 0,05 metri cubi per pianta.

Questo approccio è estremamente promettente per il settore assicurativo. Le compagnie potrebbero utilizzare modelli simili per valutare il rischio di grandine in modo più realistico, integrando le conoscenze pregresse e aggiornando le stime man mano che nuovi dati diventano disponibili. Inoltre, la possibilità di esprimere il danno in termini probabilistici facilita le decisioni degli agricoltori, che possono valutare l'opportunità di investire in sistemi di protezione o di stipulare polizze assicurative adeguate.

Implicazioni per la gestione del vigneto

Le conclusioni dello studio offrono indicazioni preziose per i viticoltori. In primo luogo, emerge che le pratiche di gestione della chioma che favoriscono uno sviluppo vegetativo nella zona dei grappoli possono contribuire a mitigare i danni da grandine. Questo non significa necessariamente abbandonare tecniche come la cimatura, che hanno altri benefici agronomici, ma suggerisce di valutarne l'impatto in termini di vulnerabilità agli eventi atmosferici estremi.

In secondo luogo, il LiDAR si conferma uno strumento di grande potenziale per il monitoraggio di precisione dei vigneti. La capacità di acquisire dati ad alta risoluzione prima e dopo eventi atmosferici permette di quantificare con accuratezza i danni e di comprendere le dinamiche che li determinano. Per le aziende vitivinicole, investire in tecnologie di questo tipo potrebbe tradursi in una migliore gestione del rischio e in una maggiore consapevolezza dello stato di salute del proprio vigneto.

Infine, il momento del ciclo vegetativo in cui si verifica l'evento grandinigeno è cruciale. La grandinata del 24 luglio 2023 ha colpito le viti in fase di pre-invaiatura (stadio BBCH 77), un momento delicato in cui le bacche iniziano a cambiare colore e ad accumulare zuccheri. La perdita di superficie fogliare in questa fase non solo riduce la produzione, ma può compromettere la qualità del mosto, limitando l'accumulo di zuccheri e la sintesi di metaboliti secondari importanti per il profilo aromatico del vino. Inoltre, le ferite sulle bacche favoriscono l'insorgenza di malattie come la botrite, con ulteriori ripercussioni sulla qualità e commerciabilità del prodotto.

Lo studio dell'Università di Udine rappresenta un passo avanti significativo nella comprensione degli effetti della grandine in viticoltura. L'integrazione di tecnologie avanzate come il LiDAR con approcci statistici innovativi come la statistica bayesiana apre nuove strade per la gestione del rischio e la valutazione dei danni in un settore, quello vitivinicolo, sempre più esposto alle sfide poste dai cambiamenti climatici.