Dal monitoraggio delle infrastrutture all’analisi predittiva del rischio climatico, le tecnologie digitali stanno ampliando gli strumenti a disposizione di chi gestisce il territorio. Officine Maccaferri prosegue il proprio percorso di digitalizzazione e sceglie Eoliann come partner per integrare questi approcci e valutare il contributo delle opere di mitigazione.
Una barriera paramassi può essere dotata di sensori capaci di segnalare un impatto. Una stazione meteorologica può rilevare condizioni favorevoli all’innesco di una colata detritica. Le immagini satellitari, elaborate attraverso modelli di intelligenza artificiale, possono contribuire a stimare l’esposizione di un territorio a fenomeni climatici estremi. Sono strumenti diversi, che osservano fenomeni su scale differenti. La questione è come utilizzare le informazioni che producono per migliorare la gestione del territorio, delle infrastrutture e orientare gli interventi di protezione.
La necessità di considerare l’evoluzione dei rischi nel tempo rende questo compito sempre più articolato. Un’infrastruttura deve essere gestita sulla base delle condizioni attuali, ma anche tenendo conto dei fenomeni a cui potrebbe essere esposta negli anni successivi. Per gli enti pubblici e i gestori, inoltre, la disponibilità di risorse limitate impone di confrontare rischi e benefici attesi per stabilire le priorità d’intervento.
Dispositivi di allerta, dati satellitari e modelli predittivi possono contribuire a questo processo, a condizione di distinguere le condizioni misurate direttamente da quelle stimate attraverso un modello. È nell’integrazione tra queste diverse fonti informative che si apre una nuova possibilità per la gestione del territorio.
Che cosa possono rilevare i sensori
Le tecnologie IoT applicate alle infrastrutture permettono di raccogliere informazioni senza affidarsi esclusivamente a ispezioni periodiche. I dispositivi rilevano movimenti, impatti o variazioni di determinate grandezze e trasmettono le segnalazioni a distanza, anche da aree difficilmente accessibili. Le applicazioni variano in base al contesto: sulle barriere paramassi interessa rilevare eventi significativi; lungo i corsi d’acqua possono essere monitorati i livelli idrometrici, mentre in prossimità dei ponti l’attenzione può concentrarsi sull’erosione; nelle protezioni perimetrali possono essere rilevati tentativi di intrusione o manomissione
La trasmissione dei dati è il cuore del sistema: è ciò che permette di trasformare il rilevamento sul campo in informazioni tempestivamente disponibili a chi deve intervenire. Le soluzioni possono utilizzare reti mobili o comunicazioni satellitari, a seconda delle condizioni del sito. Alcuni dispositivi sviluppati da Maccaferri integrano inoltre funzionalità di IA per supportare l’analisi dei segnali rilevati. Le informazioni raccolte diventano così uno strumento operativo: una segnalazione può indicare la necessità di un’ispezione, aiutare a geolocalizzare la zona in cui si è verificato il fenomeno o contribuire all’attivazione delle procedure di allerta.
Officine Maccaferri, azienda leader a livello globale nell’ingegneria civile e ambientale, lavora su queste applicazioni dal 2020, con lo sviluppo di soluzioni IoT associate ai propri sistemi di protezione. L’investimento in queste tecnologie ha portato nel 2024 all’acquisizione di Nesa, azienda specializzata nel monitoraggio ambientale, per acquisirne le competenze specialistiche e rafforzare le proprie capacità di sviluppo tecnologico. La famiglia HELLOMAC comprende dispositivi per il monitoraggio di opere paramassi, fenomeni idraulici e condizioni stradali, affiancando alle infrastrutture una componente di rilevamento e comunicazione.
Un esempio rappresentativo si trova in Val Rabbia, nel comune di Sonico, dove opera un sistema innovativo, collegato alla Protezione Civile, per la gestione e il monitoraggio di un territorio in cui il rischio è legato anche alle colate detritiche: fenomeni in cui acqua e materiale solido vengono mobilitati lungo un versante o un corso d’acqua.
La soluzione installata è proprio HELLOMAC. Nel sistema, i dispositivi capaci di rilevare movimenti significativi dei massi lungo i percorsi potenzialmente interessati sono affiancati da strumenti di monitoraggio meteorologico. Le segnalazioni possono essere integrate con strumenti locali di allerta, comprese sirene e misure per la gestione del traffico.
L’esempio di Sonico mostra come il monitoraggio digitale possa contribuire alla gestione di un’emergenza, purché sia inserito in procedure che definiscano soglie, comunicazioni e modalità d’intervento. La rilevazione di un evento è infatti soltanto una componente del sistema di protezione, che continua a richiedere competenze tecniche e conoscenza del territorio.
“Valutare in anticipo l’efficacia di un intervento significa capire come l’opera risponderà ai fenomeni attesi e quanto contribuirà a ridurre il rischio per persone e infrastrutture – ha detto a MIT Technology Review Italia Antoine Gagliardi, Direttore Ricerca e Sviluppo del Gruppo Maccaferri -. La difficoltà è farlo in un contesto in cui le condizioni del territorio e del clima evolvono durante la sua vita utile. Il monitoraggio digitale ci aiuta a seguire questi cambiamenti e, integrato nelle protezioni, a segnalare gli eventi, indirizzare le verifiche sullo stato delle opere e programmare la manutenzione. Sono informazioni che possono anche aiutarci a verificare e affinare le valutazioni progettuali. Il passo su cui stiamo lavorando con Eoliann è collegare questa conoscenza sul campo e la nostra esperienza ingegneristica con l’analisi predittiva del rischio climatico, per stimare come diversi interventi potrebbero modificare il rischio e i danni attesi. Vogliamo rendere i dati utili a chi deve decidere dove intervenire, con quali soluzioni e con quale priorità, rafforzando la capacità di fare prevenzione”.
Dalla rilevazione alla stima del rischio
Al monitoraggio delle opere si affianca l’esigenza di pianificare e progettare gli interventi, stabilendo le priorità su scala territoriale. Per analizzare fenomeni su aree più estese entrano in gioco le immagini satellitari, che permettono di ricavare informazioni sulle caratteristiche morfologiche, sulla copertura vegetale e su altre variabili ambientali. Combinate con dati atmosferici e scenari climatici, possono alimentare modelli che stimano la probabilità e l’intensità di eventi estremi.
L’IA è uno degli strumenti utilizzabili più potenti per elaborare queste relazioni. I modelli devono però essere adeguati al fenomeno analizzato: le dinamiche di un’alluvione, di una frana o di un incendio richiedono approcci differenti. Le stime dipendono dalla qualità dei dati, dalle ipotesi adottate e dagli scenari considerati. Descrivono quindi possibili condizioni di rischio, non l’esito certo di un evento futuro.
Da questo assunto, Eoliann, società italiana specializzata nell’analisi del rischio climatico fisico, ha sviluppato Airis, una piattaforma che combina immagini satellitari, variabili territoriali e scenari climatici per stimare l’esposizione di infrastrutture e territori a diversi pericoli (alluvioni, incendi, frane, raffiche di vento, ondate di calore, siccità, piogge estreme caduta alberi). Le analisi possono prendere in considerazione sia le condizioni presenti sia le loro possibili evoluzioni, offrendo elementi utili per pianificare investimenti con orizzonti temporali lunghi.
La possibilità di stimare come il rischio possa cambiare nei prossimi decenni è particolarmente rilevante per le infrastrutture, la cui vita utile può estendersi ben oltre gli scenari climatici attuali. I risultati dei modelli possono aiutare a individuare le aree più esposte e a definire dove siano necessari approfondimenti, ma non stabiliscono da soli quale intervento realizzare.
È proprio su questo limite che si innesta il passaggio successivo: collegare la valutazione del rischio alla stima degli effetti delle possibili misure di mitigazione.
Valutare le opere di mitigazione
La collaborazione nata tra Officine Maccaferri ed Eoliann punta a sviluppare questa possibilità, integrando l’esperienza dell’azienda nella protezione e nel monitoraggio delle infrastrutture con gli strumenti di analisi predittiva del rischio climatico della startup.
Il progetto prevede lo sviluppo di una funzionalità che consenta di confrontare uno scenario iniziale con quello atteso dopo un intervento di mitigazione. Nel caso di un’opera di protezione, per esempio, l’analisi potrebbe stimare come cambierebbero il rischio e le conseguenze potenziali in presenza di una determinata soluzione. La valutazione mira a considerare non soltanto il pericolo fisico, ma anche i danni economici attesi e l’impatto sulle persone.
Il passaggio dalla stima del rischio alla valutazione degli interventi richiede però un ulteriore livello di modellazione. Come spiega Roberto Carnicelli, Co-Founder e CEO di Eoliann, “stimare un evento estremo significa descrivere il territorio com’è oggi e come potrebbe evolvere; valutare un’opera significa modificare quel territorio nel modello e confrontare due scenari, prima e dopo l’intervento, a parità di condizioni climatiche. È quello che stiamo sviluppando con Officine Maccaferri. Partiamo da Airis, che integra dati satellitari morfologici e atmosferici, da costellazioni ESA e NASA, con gli scenari IPCC. Per ogni scenario quantifichiamo l’intensità dell’evento, il danno atteso e la curva di fragilità degli asset. Poi rappresentiamo l’effetto dell’opera e misuriamo la differenza su tre piani: pericolo, danno e persone coinvolte. Per renderla attendibile servono dati di qualità sul territorio e dati sulle opere: geometrie, caratteristiche costruttive, prestazioni. Sui primi i nostri modelli – conclude Carnicelli – sono già validati con l’ESA su eventi storici, con il 93% di accuratezza sul modello alluvioni in Italia. Il passo successivo è validare allo stesso modo l’effetto delle opere”.
Il vantaggio potenziale è concreto. Per un ente pubblico o un gestore di infrastrutture, disporre di stime confrontabili sui benefici attesi da interventi diversi potrebbe aiutare a stabilire le priorità, soprattutto quando le risorse non consentono di realizzare tutte le opere necessarie contemporaneamente.
La funzionalità congiunta è in fase di sviluppo e si prevede che sarà resa operativa a inizio 2027. Il suo interesse risiede nel tentativo di mettere in relazione l’analisi del rischio con la simulazione degli effetti degli interventi.
È anche un esempio di collaborazione tra impresa industriale e startup in cui l’innovazione nasce dall’integrazione di competenze complementari. Maccaferri porta la conoscenza delle opere di protezione e dei contesti in cui vengono impiegate, insieme alle proprie tecnologie digitali e di monitoraggio; Eoliann contribuisce con le proprie tecnologie di analisi dei dati e modellazione del rischio. Il lavoro congiunto mira a collegare questi due ambiti in un processo di valutazione più completo.
Dati per scegliere dove intervenire
L’evoluzione del monitoraggio digitale e dei modelli predittivi amplia le possibilità di gestione delle infrastrutture e, in generale, del territorio. I sensori consentono di rilevare condizioni ed eventi; i dati satellitari permettono di osservare territori estesi; i modelli aiutano a stimare come il rischio possa evolvere. La loro integrazione può mettere a disposizione di chi pianifica gli interventi una base informativa più articolata rispetto a quella offerta dai singoli strumenti, offrendo soluzioni prima ancora che si verifichino gli eventi.
La questione decisiva sarà capire quanto queste stime riusciranno a diventare affidabili e confrontabili ai fini della programmazione degli investimenti. È in questo rapporto tra modelli, opere e decisioni che si misurerà il valore concreto delle nuove tecnologie.
