Il progetto XylMap ha inteso fornire un supporto alla conoscenza mediante attività di monitoraggio, mappatura dettagliata, uso sinergico e concorrente di diverse tecnologie e metodologie: rilevazioni aeree su area vasta per la caratterizzazione delle zone, rilevazioni di dettaglio per mezzo di droni, campionamenti a terra, monitoraggio in campo con sensori di tipo geofisico e spettroradiometrico.
In pratica ha sperimentato e messo a punto tecnologie e metodologie di analisi che consentono di controllare la situazione in atto e valutare in modo preventivo e tempestivo l’evoluzione del fenomeno, al fine di poter adottare tutte le misure necessarie, e solo quelle, per ridurre al minimo l’abbattimento delle piante.
È quanto può offrire, nel difficile contesto di lotta alla Xylella fastidiosa, XylMap, uno dei progetti di ricerca selezionati e finanziati dalla Regione Puglia per la prevenzione e il contenimento del Disseccamento rapido dell’olivo.
Per illustrare i risultati finora raggiunti dal progetto il soggetto promotore, Servizi di informazione territoriale srl di Noci (Ba), e i soggetti attuatori, Consiglio per la ricerca in agricoltura e dell’economia agraria (Crea) e Dipartimento di scienze del suolo, della pianta e degli alimenti (Disspa) dell’Università di Bari, hanno organizzato un workshop/webinar.
Strumenti predittivi sull'evoluzione e sull'espansione del fenomeno
«Il problema Xylella, – ha introdotto Franco Nigro, docente del Disspa dell’Università di Bari, – al di là di trovare un rimedio preventivo e/o curativo, richiede un quadro conoscitivo sempre completo e dinamicamente aggiornato, nonché strumenti predittivi, o perlomeno di early warning (allerta precoce), che forniscano informazioni e indicazioni di previsioni sull’evoluzione e sull’espansione del fenomeno, al fine di governare e gestire i processi di intervento preventivo, curativo o di estirpazione.
L’estensione delle aree interessate e la numerosità dei potenziali elementi soggetti alla problematica impongono la ricerca e l’adozione di metodologie (sia di rilevazione sia di analisi e di condivisione dati), che, oltre a essere accurate e affidabili, siano ottimizzate per il contenimento dei tempi, dei costi e di facile e immediato utilizzo e condivisibilità fra tutti gli stakeholders».
Gli obiettivi del progetto
Finora le azioni di monitoraggio, svolte da satellite o aeromobile, hanno riguardato indagini nell’infrarosso, tese a individuare e classificare varie entità di disseccamento della chioma, per definire fototipi facilmente individuabili nelle attività di fotointerpretazione, ha spiegato Maria Rita Muolo, ingegnere responsabile della conduzione del progetto per SIT.
«Perciò questo progetto ha lavorato per conseguire:
- la definizione di indicatori dell’evoluzione dell’infezione nella pianta che ne consentano un’individuazione precoce, anche in assenza di specifica sintomatologia, con sistemi di monitoraggio remoti e/o prossimali e non invasivi;
- l’individuazione e la valutazione degli elementi esogeni che influenzano la diffusione o il contenimento del contagio tra le piante e le conseguenti modalità di propagazione;
- la messa a punto di tecniche e metodologie ottimizzate (anche dal punto di vista economico) di rilevazione, analisi e gestione dei dati, sia specifici (relativi alle piante ed alla loro patologia) sia di contesto (relativi al territorio e all’ambiente), con implementazione di un Decisional Support System (DSS) integrato in un ambiente WebGis di gestione, analisi, condivisione e trasferimento dei dati».
Oltre il campionamento visivo
In sostanza, ha chiarito Nigro, «i risultati del progetto consentono di andare oltre il campionamento visivo e di meglio direzionare il monitoraggio e il campionamento stesso. Sarebbe ideale utilizzare i suoi risultati, ad esempio, per monitorare ad ampio raggio i due focolai recentemente scoperti a Locorotondo e a Fasano nei pressi del confine con il Comune di Monopoli, in modo da delimitarli subito ed evitare che altre piante si infettino».
Rilievi aerei e da drone
«Nell’ambito del progetto XylMap, realizzato presso alcune aziende olivicole di Oria (Br) e di Torchiarolo (Br), – ha informato Annamaria Castrignanò, ricercatrice del Crea – abbiamo condotto la progettazione e l’esecuzione di rilevazioni da aeromobile opportunamente equipaggiato e certificato per operazioni di remote sensing.
In particolare abbiamo utilizzato un aereo bimotore ad ala alta munito di botola fotogrammetrica e della sensoristica di rilevazione costituita da camera fotogrammetrica digitale a colori e acromatica con cinque bande (blu, verde, rosso, red edge, vicino infrarosso), da sensore broadband nell’infrarosso termico (8-12 μm) e da sensore iperspettrale nel VNIR (350-1050 nm).
Inoltre abbiamo realizzato periodiche campagne di acquisizione da Sistema Aeromobile a Pilotaggio Remoto (SAPR multirotore) equipaggiato con camera multispettrale a quattro bande (verde, rosso, red edge, vicino infrarosso).
I droni sono stati operati da addetti certificati Enac e adeguatamente assicurati nel rispetto della vigente normativa sull’utilizzo degli spazi aerei».
Acquisizioni spettroradiometriche e GPR
Oltre ai rilievi aerei e da drone, ha aggiunto Castrignanò, sono state effettuate acquisizioni spettroradiometriche e GPR.
«Abbiamo eseguito alcune acquisizioni in campo mediante l’utilizzo di spettroradiometro portatile, al fine di rilevare le firme spettrali di alcune delle piante oggetto di studio. L’acquisizione è stata eseguita nell’intervallo spettrale 350-2500 nm con risoluzione spettrale di 1,4 nm e 2 nm.
Inoltre abbiamo realizzato alcune acquisizioni mediante Ground Penetrating Radar (GPR), lungo i tronchi delle piante oggetto di studio e sul suolo attorno agli alberi, al fine di individuare disuguaglianze nelle riflessioni del segnale radar trasmesso, tra piante sane e piante infette.
Le acquisizioni sono state eseguite mediante antenna trasmittente impulsi di onde radio a 500 MHz».
Monitoraggio visivo
È stato altresì condotto, ha aggiunto Castrignanò, anche un periodico monitoraggio visivo-fotografico delle piante oggetto di studio, «finalizzato alla stima della gravità dell’infezione (mediante una valutazione del volume o della porzione di chioma che presenta sintomi evidenti di disseccamento) e dell’evoluzione della malattia (mediante rilevazioni periodiche).
Tali stime e valutazioni visivo-fotografiche costituiscono misure di confronto per i dati acquisiti mediante strumenti di remote e proximal sensing».
Prelievi e analisi di laboratorio
Le piante oggetto di studio nell’ambito del Progetto XylMap sono state sottoposte a prelievo di campioni e analisi PCR real time in laboratorio allo scopo di eseguire l’accertamento diagnostico dell’infezione.
«I dati e gli esiti di tali indagini costituiscono informazioni fondamentali di verità a terra (“ground truth”) alle quali riferire le valutazioni e le previsioni condotte sui dati acquisiti da remoto».
Analisi multivariata e geostaticaUna delle novità introdotte dall’approccio sperimentato attraverso il progetto XylMap risiede nell’utilizzo di tecniche di analisi Geostatistica con approcci multivariati, ha concluso Castrignanò.
«La Geostatistica studia i fenomeni naturali che si sviluppano su base spaziale a partire dalle informazioni derivanti da un loro campionamento. In particolare studia la variabilità spaziale dei parametri che descrivono tali fenomeni. Con XylMap è stata applicata tale analisi alla pluralità dei dati multisorgente acquisiti sulle aree di studio, con l’obiettivo di individuare correlazioni e identificare, così, metodi predittivi sull’infezione e sulla direzione di diffusione».
