Monitoraggio biodiversità da satellite: limiti e usi

Il tuo stabilimento confina con un prato, un filare di siepi e un pezzo di bosco, e qualcuno propone di monitorarne la biodiversità da satellite, senza sopralluoghi e con tutta l'area coperta. Per il monitoraggio della biodiversità il satellite funziona bene sulla copertura del suolo, sullo stato della vegetazione e sugli habitat estesi; funziona male per le specie, per i prati ricchi di fiori e per tutto quello che è più piccolo di un pixel. Una mappa europea degli habitat pubblicata nel 2025, confrontata con i rilievi fatti a terra, lo mostra con i numeri.

Cosa si vede dallo spazio, secondo chi lo studia

Nel 2021 un gruppo di esperti di telerilevamento ha messo in fila quasi 120 prodotti per osservare la biodiversità dallo spazio, valutandoli con un metodo Delphi, cioè per giri successivi di giudizio fra specialisti (Skidmore e colleghi, Nature Ecology & Evolution, 2021). In cima sono finite due classi di variabili, la struttura e il funzionamento degli ecosistemi, che descrivono la struttura degli habitat e gli effetti biologici dei disturbi: per gli autori sono le più pertinenti, fattibili, accurate e mature da osservare dal satellite. I tratti delle specie hanno avuto priorità più bassa, perché richiedono sensori a risoluzione più fine ancora in sviluppo, e la composizione genetica dallo spazio non si misura direttamente.

C'è poi una condizione che vale per ogni prodotto satellitare. Già nel 2016 Pettorelli e colleghi, nel lavoro che ha impostato il concetto di variabili essenziali di biodiversità da satellite, scrivevano che queste variabili vanno validate e che la loro accuratezza va stimata con un insieme indipendente di misure prese sul campo.

Le mappe europee degli habitat alla prova dei rilievi a terra

Un confronto su scala europea è quello di Si-Moussi e colleghi, pubblicato su Scientific Data a dicembre 2025. Il gruppo ha prodotto una mappa di 260 tipi di habitat della classificazione europea EUNIS, al terzo livello di dettaglio, per 39 paesi europei (i 27 dell'Unione più altri dodici, fra cui Norvegia, Svizzera e Regno Unito), con celle di 100 metri di lato. Il modello è stato addestrato su 597.819 rilievi di vegetazione dell'archivio europeo EVA, raccolti fra il 1990 e il 2021, e usa come predittori prodotti derivati dai satelliti (la fenologia della vegetazione a 10 metri del servizio Copernicus, cioè l'andamento stagionale della sua crescita, l'indice di area fogliare, la copertura e l'altezza delle chiome, la carta della copertura del suolo ESA WorldCover) insieme a clima, suolo e topografia. Non è quindi una mappa fatta solo di immagini: il satellite fornisce una parte delle informazioni, il resto viene da variabili ambientali.

La qualità è misurata con l'F1, un punteggio fra 0 e 1 che combina due errori: quante volte la mappa assegna a un punto l'habitat sbagliato e quante volte non riconosce l'habitat giusto. I valori della prima colonna vengono da una validazione incrociata sull'archivio europeo, cioè da prove su zone d'Europa tenute fuori, a turno, dall'addestramento del modello; le altre colonne dal confronto con dati indipendenti che il modello non aveva mai visto.

Formazione di habitat	Europa (validazione incrociata)	Paesi Bassi	Austria	Francia, inventario forestale
Habitat costieri	0,81 ± 0,09	0,82 ± 0,09	non valutato	non valutato
Paludi salmastre	0,87 ± 0,11	0,76 ± 0,34	non valutato	non valutato
Zone umide	0,73 ± 0,13	0,95 ± 0,06	0,56 ± 0,46	non valutato
Aree a vegetazione rada	0,94 ± 0,03	0,81 ± 0,22	0,35 ± 0,40	non valutato
Arbusteti e tundra	0,83 ± 0,12	0,46 ± 0,39	0,31 ± 0,42	non valutato
Praterie	0,66 ± 0,17	0,40 ± 0,32	0,37 ± 0,35	non valutato
Foreste	0,61 ± 0,20	0,38 ± 0,31	0,33 ± 0,39	0,48 ± 0,32

F1 medio delle classi di habitat di ciascuna formazione, con la deviazione standard fra le classi. Fonte: Si-Moussi e colleghi 2025, tabella 4. Il dato francese riguarda solo le foreste.

Gli autori giudicano buona la prestazione complessiva. Letta riga per riga, la tabella mostra anzitutto che la mappa va meglio dove l'habitat è definito soprattutto da elementi fisici, come il suolo, l'acqua o la forma del paesaggio, cioè coste, zone umide e aree a vegetazione rada. Praterie, arbusteti e foreste, più complessi nella struttura e nella composizione delle specie, danno risultati più variabili. Sui dati esterni, poi, i punteggi in genere scendono, con l'eccezione delle coste e delle zone umide olandesi, e il calo più forte è sull'Austria, dove la mappa di confronto ha celle di 10 metri contro i 100 del modello. Gli autori aggiungono che per gli habitat rari o localizzati l'accuratezza migliora se si considerano i tre habitat più probabili invece di uno solo.

Cosa il satellite non vede in un sito aziendale

I limiti dichiarati nello studio sono quelli che contano per chi gestisce un sito. La maschera di copertura del suolo usata, Corine Land Cover, ha un'unità minima di un ettaro: siepi, piccoli corsi d'acqua e altri habitat lineari o poco estesi non sono entrati nella mappa. Gli habitat d'acqua dolce non sono stati mappati. Fra le classi con i punteggi più bassi ci sono gli habitat dei suoli umidi, le praterie soggette a pressioni d'uso come il pascolo e i terreni agricoli abbandonati, e diverse regioni d'Europa non sono state verificate perché mancavano dati indipendenti. L'unico confronto indipendente che copre anche la regione mediterranea è quello sulle foreste francesi: per le praterie e le zone umide mediterranee, Italia compresa, una verifica esterna manca.

Il secondo studio scende di scala. In Scozia, nel 2022, Suter e colleghi hanno visitato tre volte fra maggio e agosto undici praterie ricche di specie, contando le piante in sei quadrati di mezzo metro di lato per sito, e hanno confrontato i rilievi con le immagini di Sentinel-2 (pixel di 10 metri), di PlanetScope (3 metri) e di un drone (8 centimetri). L'idea da verificare era che dove la luce riflessa dalla vegetazione è più varia ci siano più specie. Con i satelliti questo test non si poteva fare, perché un pixel era più grande del quadrato di rilievo. Con il drone, su sette siti, non è emersa una relazione statisticamente significativa fra numero di specie e variabilità spettrale, misurata in due modi diversi, e questa variabilità spiegava circa il 2% delle differenze nel numero di specie.

Le caratteristiche della prateria si stimavano meglio dal drone che dai satelliti: il modello del drone spiegava poco più della metà delle differenze di altezza dell'erba (R² di 0,545, con un errore tipico di 13,56 centimetri), circa un quinto di quelle di biomassa (0,221) e meno di un quinto di quelle di clorofilla (0,167). I modelli PlanetScope sono andati male in modo costante. Gli autori ricordano che il drone ha potuto volare solo su sette siti e che, con il tempo scozzese e i passaggi dei satelliti, non sempre c'era un'immagine senza nuvole nello stesso giorno del rilievo.

A noi sembra la sintesi più utile per un'azienda: dall'alto si misura bene dove sono gli habitat e come cambia la vegetazione, mentre quali e quante specie ci vivono resta un dato da prendere a terra. Lo avevamo visto anche per il carbonio, raccontando quello che il satellite non vede nei boschi pugliesi, e per il controllo della riforestazione in Malawi.

Monitoraggio della biodiversità da satellite ed ESRS E4

Lo standard europeo sulla biodiversità, l'ESRS E4, nel testo del Regolamento delegato (UE) 2023/2772 del 31 luglio 2023 che abbiamo letto, elenca all'obbligo di informativa E4-5 diverse metriche. Alcune si prestano bene al satellite: fra quelle che l'impresa può comunicare se contribuisce al cambiamento di uso del suolo ci sono la conversione nel tempo della copertura del suolo e i cambiamenti nella configurazione del paesaggio, come la frammentazione degli habitat. Anche il numero e l'area in ettari dei siti vicini ad aree sensibili per la biodiversità, richiesti quando l'impresa vi incide negativamente, si ricavano incrociando la posizione dei siti con le carte delle aree protette.

Altre no. Se gli impatti rilevanti riguardano lo stato delle specie, lo standard indica fra le metriche possibili le variazioni del numero di individui di una specie in una zona specifica e le dimensioni delle popolazioni. Nessuna delle due si ricava da un'immagine satellitare. Per questa parte servono rilievi sul campo, ripetuti con lo stesso protocollo, come quelli descritti nella guida al monitoraggio della biodiversità per le aziende.

Come uniamo satellite e dati di campo

Nel nostro monitoraggio della biodiversità per le aziende usiamo le due fonti per quello che sanno fare: il satellite del programma Copernicus per la copertura del suolo, il vigore della vegetazione e la struttura dell'habitat su tutta l'area; le stazioni Bird House a terra, con un microfono per i canti riconosciuti da BirdNET e sensori di microclima, per le specie. Sul carbonio dei boschi facciamo la stessa scelta: per i crediti di carbonio misurati albero per albero non stimiamo la biomassa dall'alto, ma da un censimento totale degli alberi con le equazioni allometriche dell'Inventario Forestale Nazionale italiano (INFC), trasformata in carbonio e poi in CO2 equivalente con il rapporto stechiometrico 3,67.

Cosa chiedere a chi propone una mappa satellitare

Prima di usare una mappa di habitat per un sito aziendale conviene chiedere con quali rilievi a terra è stata validata e in quale regione: la mappa europea, per esempio, non ha un confronto indipendente sulle praterie mediterranee. Poi va confrontata la dimensione delle celle con quella degli habitat del sito: con celle da 100 metri e un'unità minima di un ettaro, una siepe di confine o un fosso non compaiono. Se il sito ha prati, margini di bosco o terreni abbandonati, cioè fra le classi con i punteggi più bassi, il dato satellitare va trattato come contesto e verificato sul posto prima di finire nella rendicontazione. Se vuoi impostare questo lavoro sui tuoi siti, qui trovi come facciamo il monitoraggio della biodiversità di un sito produttivo.