La siccità è uno dei fenomeni ambientali che più influenzano il territorio siciliano. Comprendere dove la vegetazione soffre maggiormente la carenza d’acqua è fondamentale per la gestione delle risorse idriche, la prevenzione degli incendi e il monitoraggio degli ecosistemi naturali e agricoli.

Oggi questa analisi può essere effettuata in modo rapido e preciso grazie ai satelliti della costellazione Sentinel-2 del programma europeo Copernicus. Le immagini che accompagnano questo articolo sono state elaborate da DroneSET attraverso uno script proprietario che utilizza l’indice NDMI (Normalized Difference Moisture Index), uno degli strumenti più affidabili per valutare il contenuto idrico della vegetazione.

Osservare la Sicilia dallo spazio

Quando osserviamo un paesaggio da terra possiamo intuire se una zona è più verde o più arida, ma spesso non siamo in grado di quantificare realmente lo stato di salute della vegetazione. I satelliti, invece, registrano informazioni che l’occhio umano non può percepire.

Sentinel-2 acquisisce immagini ad alta risoluzione in diverse bande dello spettro elettromagnetico e permette di monitorare costantemente foreste, coltivazioni agricole, aree naturali e territori soggetti a stress ambientale.

Ogni punto dell’isola viene osservato periodicamente consentendo di confrontare l’evoluzione delle condizioni ambientali nel corso delle stagioni e degli anni.

Cos’è l’indice NDMI

L’NDMI è un indice sviluppato per stimare la quantità di acqua contenuta nella vegetazione.

Per il suo calcolo vengono utilizzate due bande satellitari:

• NIR (Near Infrared) o infrarosso vicino
• SWIR (Short Wave Infrared) o infrarosso a onde corte

La presenza di acqua nelle foglie modifica il modo in cui la vegetazione riflette queste lunghezze d’onda. Analizzando tale comportamento è possibile stimare il contenuto idrico delle piante.

La formula utilizzata è:

NDMI = (NIR − SWIR) / (NIR + SWIR)

Maggiore è il valore ottenuto, maggiore è la quantità di acqua presente nella vegetazione. Valori bassi o negativi indicano invece condizioni di siccità, stress idrico o assenza di copertura vegetale significativa.

Perché l’umidità della vegetazione è importante

Monitorare l’umidità vegetale non significa soltanto osservare il colore delle piante.

Questi dati permettono di:

• individuare precocemente situazioni di stress idrico;
• monitorare gli effetti delle ondate di calore;
• supportare le attività agricole;
• valutare il rischio di incendi boschivi;
• studiare gli effetti dei cambiamenti climatici;
• confrontare lo stato della vegetazione tra periodi differenti.

Per questo motivo l’NDMI è uno degli indicatori più utilizzati nell’ambito del telerilevamento ambientale.

Come leggere la mappa NDMI

La rappresentazione cromatica consente di identificare rapidamente le aree più umide e quelle maggiormente colpite dalla siccità.

Blu scuro e blu intenso: vegetazione molto umida con elevato contenuto idrico | Ciano e azzurro: buona disponibilità d’acqua e vegetazione in salute | Giallo: umidità in diminuzione e primi segnali di stress vegetativo | Arancione: vegetazione secca e stress idrico significativo | Rosso e marrone scuro: vegetazione molto secca o suolo nudo con condizioni di forte aridità.

Cosa raccontano le immagini della Sicilia

L’elaborazione satellitare evidenzia una Sicilia caratterizzata da forti differenze territoriali.

Le aree montane dei Nebrodi, delle Madonie e della fascia pedemontana etnea si distinguono chiaramente per le tonalità blu. Si tratta di territori che conservano ancora una buona disponibilità idrica grazie all’altitudine, alla maggiore copertura forestale e a condizioni climatiche generalmente più favorevoli.

Anche gran parte delle zone interne centro-settentrionali mostra valori positivi di umidità rappresentati da tonalità azzurre e ciano, segno di una vegetazione che mantiene ancora condizioni relativamente equilibrate.

Le aree più esposte alla siccità

Il quadro cambia sensibilmente procedendo verso le aree costiere occidentali e meridionali.

Nel Trapanese, nell’Agrigentino e in numerosi settori della fascia costiera meridionale predominano le colorazioni gialle e arancioni. Queste zone sono caratterizzate da estese superfici agricole dopo la mietitura, prati naturali ormai essiccati e macchia mediterranea che affronta il periodo più critico dell’anno dal punto di vista idrico.

La diminuzione dell’umidità della vegetazione è una conseguenza diretta delle alte temperature, della riduzione delle precipitazioni e dell’aumento dell’evapotraspirazione tipico della stagione estiva mediterranea.

Un indicatore utile anche per la prevenzione degli incendi

Uno degli aspetti più interessanti dell’NDMI riguarda la possibilità di individuare le aree dove la vegetazione sta progressivamente perdendo umidità.

Quando il contenuto idrico diminuisce, il materiale vegetale diventa più facilmente infiammabile. Per questo motivo gli indici di umidità vengono spesso utilizzati come supporto alle attività di prevenzione e pianificazione antincendio.

L’analisi periodica delle immagini satellitari permette di individuare con anticipo le zone maggiormente vulnerabili e di osservare come evolve il rischio nel corso della stagione estiva.

Il contributo dei satelliti Sentinel-2

I satelliti Sentinel-2 rappresentano oggi una delle principali fonti di dati ambientali aperti a livello mondiale.

Grazie alla loro elevata frequenza di acquisizione è possibile ottenere immagini aggiornate ogni pochi giorni e monitorare in maniera continua vaste aree territoriali. La disponibilità gratuita dei dati rende queste informazioni accessibili a ricercatori, professionisti, associazioni e pubbliche amministrazioni.

L’utilizzo combinato di dati satellitari e algoritmi di elaborazione consente di trasformare semplici immagini in strumenti concreti per la comprensione e la gestione del territorio.

Tecnologia e territorio: l’approccio DroneSET

In DroneSET sviluppiamo procedure e script di elaborazione che permettono di estrarre informazioni ambientali avanzate dai dati satellitari open source.

L’obiettivo è rendere il telerilevamento uno strumento pratico e accessibile per la lettura del territorio, la divulgazione scientifica e il supporto alle attività di monitoraggio ambientale.

Le immagini NDMI della Sicilia rappresentano un esempio concreto di come l’osservazione della Terra dallo spazio possa fornire una fotografia oggettiva e aggiornata dello stato della vegetazione e dell’impatto della siccità sul territorio regionale.

Dati utilizzati: Copernicus / ESA – Sentinel-2
Elaborazione NDMI e post-processing: DroneSET