Il catasto del verde costituisce uno strumento centrale per un'attenta gestione del verde urbano. Il catasto digitale consente di elaborare e consultare con semplicità le informazioni raccolte, e derivare dati accurati relativi alla superficie fogliare complessiva, dato di partenza per stimare l'intercettazione delle precipitazioni, la rimozione di inquinanti, l'assorbimento di CO2.
Il Capitale Naturale è l'intero stock di beni naturali, organismi viventi, aria, acqua, suolo e risorse geologiche, che fornisce beni e servizi ‐ direttamente o indirettamente ‐ agli esseri umani e che sono necessari per la loro sopravvivenza. I flussi di beni e servizi che il Capitale Naturale offre quotidianamente e di cui gli esseri umani beneficiano sono indicati con il termine “servizi ecosistemici” (Costanza et al., 1997). Negli ultimi anni, l'importanza dei servizi ecosistemici in ambiente urbano è cresciuta costantemente (Schwarz et al., 2017). La percentuale di persone che vivono nelle città è aumentata da 10 a oltre 50% in pochi decenni e l'urbanizzazione continuerà a influenzare il futuro. Si prevede che più del 60% della popolazione totale vivrà nelle città entro il 2030. Sostenere il benessere delle popolazioni in ambito urbano richiede un flusso costante e crescente di risorse naturali importate dalle aree rurali, così come un’ingente consumo di risorse per smaltire i rifiuti generati così come le aree naturali necessarie per trattare i rifiuti generati dalle città. L'analisi dell'impronta ecologica documenta che questo può richiedere una quantità di territorio non urbano centinaia di volte maggiore dell'area della città stessa (Rees et al., 1996). L'evoluzione di questo trend negativo è accelerato dai crescenti problemi derivanti dai cambiamenti climatici e dalla proliferazione di modelli di gestione del territorio che stanno mettendo a rischio la sostenibilità, con pesanti ripercussioni ambientali, economiche e sociali.
Le foreste urbane, qui intese in senso ampio come l’insieme delle piante erbacee, arbustive e arboree che popolano le città nel loro complesso, diventano così dei più importanti fornitori di servizi ecosistemici per gran parte della popolazione mondiale, quella cittadina. Tuttavia, le foreste urbane sono state fino ad oggi escluse dal processo decisionale nella gestione delle aree urbane a causa della diffusa mancanza di consapevolezza dei relativi servizi ecosistemici e agli attuali meccanismi di valutazione socioeconomica inadeguati a valutarne l’importanza. Per supportare le scelte di pianificazione e gestione del territorio è quindi necessario ricercare indicatori che misurino le funzioni che le piante esercitano attraverso i loro apparati ipogei ed epigei. L'individuazione e la raccolta di tali indicatori permette sia di calcolare i benefici ecologici sia di confrontare diverse soluzioni paesaggistiche, urbanistiche e territoriali in termini di valore dei servizi ecosistemici forniti (Noe, N., 2019).
La presenza di spazi verdi in ambito urbano riduce gli effetti negativi del riscaldamento globale e il conseguente cambiamento climatico, la più grande minaccia che l’umanità abbia mai affrontato. Un contributo al contenimento dell’innalzamento delle temperature si ottiene limitando il consumo delle risorse fossili, che include la riduzione dell’impronta ecologica di ciascuno di noi. In questo senso, tra gli altri interventi, si deve valutare di ridurre gli spostamenti e i cittadini non potranno più lasciare le città con la stessa frequenza e intensità. Il cittadino dovrà quindi considerare di soddisfare il vitale bisogno di natura in prossimità della propria abitazione e il verde urbano offre in tal senso un’alternativa alla fuga di milioni di persone dalla città ogni fine settimana. Il verde urbano dovrà quindi essere in misura sufficiente per assolvere alle funzioni che sono richieste per la salubrità dei centri urbani (Noe e Stefanello, 2020). La gestione del verde urbano dovrà essere sostenibile, non dovrà produrre essa stessa qualsiasi tipo di inquinamento e di disagio, né chimico, né acustico.
Molti prodotti sono disponibili per l'acquisizione dei dati delle Foreste Urbane, incentrati in modo particolare sull’aspetto la gestionale delle stesse. Al contrario, c'è molto meno per l'acquisizione di dati volti a determinare le prestazioni ambientali delle Foreste Urbane. Per contribuire a completare questo passo fondamentale nel processo di determinazione del valore delle Foreste Urbane, dal 2014 è allo studio la piattaforma " Catasto digitale del Verde" (di seguito "CdV"). Il progetto prevede rilevazione, classificazione e mappatura della copertura verde urbana e del patrimonio agricolo e naturale (Fig. 1).
Fig. 1 - Catasto digitale del Verde (http://www.catastodelverde.it)
La struttura informatica del CdV
La piattaforma CdV per la gestione delle informazioni sul verde urbano si basa su due pilastri software che sono opportunamente messi insieme:
- La piattaforma Google Maps, che offre procedure di gestione GIS estremamente sofisticate (servizi web in modalità API) e fornisce una mappatura fotogrammetrica dettagliata di tutto il territorio italiano, oltre alle panoramiche Street View di quasi tutte le strade nazionali, utilizzabili nel rilievo e nella mappatura del verde.
- Un database geografico spaziale impostato sul database MongoDB, che permette query spaziali particolarmente complesse e può garantire la gestione di un consistente patrimonio informativo, sempre in modalità web scalabile.
L'insieme di informazioni CDV è diviso in tre classi di oggetti:
- Zone amministrative: definisce una zonizzazione specifica (perimetro comunale di aree verdi, parcelle catastali, perimetri di aree e bacini, zonizzazione di piani regolatori, ...)
- Superfici: comprende tutte le superfici verdi o comunque riconducibili al capitolo della gestione del verde (boschi, terreni coltivati, prati, arbusti, terreni incolti, superfici verdi orizzontali e verticali sugli edifici...)
- Oggetti puntuali: comprende tutte le entità botaniche e gli elementi legati al tema della gestione del verde, che hanno una localizzazione precisa (alberi, arbusti, giochi, panchine, pali, fontane ...)
Fig. 2 – CdV in visualizzazione “Satellite”.
Fig. 3 – CdV in visualizzazione “Mappa”.
Fig. 4 – CdV in visualizzazione “Catasto”.
Il CdV è di natura geometrica. Ogni entità registrata ha la sua componente spaziale legata alla componente informativa alfanumerica. Oltre ai dati assoluti sulle caratteristiche botaniche o dimensionali specifiche delle specie, degli oggetti puntuali e delle superfici, il CdV registra anche i dati storici degli interventi di manutenzione, diagnostici e fitosanitari. Le tre classi di oggetti sono autonome e slegate tra loro ‐ se non spazialmente ‐ o rispetto alla localizzazione assoluta sulla mappa.
Uno degli obiettivi più rilevanti del CdV è quello di determinare il valore ecologico ed economico dei servizi ecosistemici forniti dalle Foreste Urbane. Data la complessità di acquisire dati precisi, l'obiettivo di determinare il valore dei benefici ecologici forniti dalle piante non deve necessariamente essere perseguito attraverso la misurazione diretta delle prestazioni ambientali dei singoli individui, ma può essere raggiunto attraverso una stima del valore dei servizi ecosistemici, con un approccio per categorie e modelli. In questo senso, si nota che alcuni dei più importanti servizi ecosistemici forniti dalle piante sono legati all'estensione dell'apparato fogliare: dal deflusso dell'acqua piovana alla rimozione degli inquinanti atmosferici, al calore assorbito dall'evapotraspirazione, alla riduzione di CO2 e alla produzione di O2 attraverso il processo fotosintetico.
Il CdV calcola i servizi ecosistemici dal parametro “superficie fogliare”, ottenuto moltiplicando la proiezione della chioma per il LAI (Leaf Area Index). Tuttavia il LAI è un indice complesso da calcolare perché dipende da numerosi fattori, dalla specie allo stadio di crescita, dalle condizioni del suolo a quelle microclimatiche, dalla manutenzione allo stato fitosanitario, ecc. Pertanto per gli scopi specifici è stato adottato un LAI medio per ogni tipo di copertura vegetale, che varia da 0 per il terreno nudo a 18 per alcune conifere.
Area fogliare totale (m2) = proiezione della chioma (m2) x LAI
Un ulteriore affinamento dei dati si ottiene introducendo un indice di vigore che tiene conto dello stato di salute della chioma. L'indice di vigore della pianta (IPV) va da 0 della pianta morta a 1 della pianta sana. Pertanto, a parità di specie e di proiezione della chioma, può corrispondere una diversa area fogliare totale.
Area fogliare totale (m2) = proiezione della chioma (m2) x LAI x IPV
La quantità di superficie fogliare è stata utilizzata:
- per stimare il volume di acqua meteorica intercettata dalla chioma prima di raggiungere il suolo; questo valore fornisce la base per tutti i calcoli di deflusso e, in definitiva, il risparmio per l'adattamento e la manutenzione del sistema fognario;
- per la valutazione ‐ attraverso modelli di simulazione ‐ della quantità di energia in kWh implicata dalla presenza della vegetazione;
- per calcolare la superficie di intercettazione degli inquinanti, fornendo la base per stimare la rimozione degli inquinanti presenti nell'atmosfera o disciolti nelle acque meteoriche;
- per calcolare la quantità di tessuto fotosintetizzante, fornendo la base per stimare la quantità di CO2 ridotta nel processo di fotosintesi.
Nella presente indagine, i servizi ecosistemici forniti dalle piante sono stati stimati con riferimento al USDA Forest Service's i‐TreeTM (https://www.itreetools.org/) ed espressi in termini di risparmio nel costo di gestione per l'intercettazione dell'acqua piovana, la mitigazione del microclima, la rimozione degli inquinanti atmosferici e la riduzione di CO2.
Risultati e discussioni
Il CdV è stato applicato per la prima volta nel 2014 nel comune di Abbiategrasso, che viene proposto come caso studio (http://www.urbanplan.it/amaga/#). I poligoni del verde pubblico in carico alla pubblica amministrazione e le relative caratteristiche sono stati inseriti nella piattaforma, seguiti dagli elementi areali (prati, alberi e arbusti in gruppi) e puntuali (alberi e arbusti isolati). I dati caricati sul CdV sono stati utilizzati per produrre il Bilancio Verde, strumento fondamentale per valutare non solo la quantità, ma soprattutto le prestazioni ambientali del verde urbano. Il bilancio del verde in carico all'amministrazione comunale di Abbiategrasso si genera in tempo reale cliccando su "STAT." e poi su "SCHEDE BILANCIO DEL VERDE".
Il risultato molto interessante è il bilancio economico del verde pubblico. Il costo annuo di cura del verde pubblico è di circa € 800.000,00 raccolta foglie inclusa. Sulla scorta di dati bibliografici derivati dagli studi che si stanno moltiplicando in molte città del mondo, il CdV stima il valore dei quattro benefici ecosistemici legati alla superficie fogliare in circa € 2.400.000,00 all'anno, calcolati in termini di risparmio sulla gestione dell'acqua piovana, riduzione degli inquinanti atmosferici, consumo di energia per il condizionamento degli edifici e rimozione di CO2.
Fig. 5 – Il Catasto digitale del Verde di Abbiategrasso (http://www.urbanplan.it/amaga/#)
Il CdV ha quindi dimostrato di:
- essere uno strumento di facile applicazione per l'acquisizione di dati botanici e in grado di utilizzare le più aggiornate tecnologie di rilevamento ed elaborazione dei dati;
- integrare i censimenti effettuati con metodologie più tradizionali;
- dialogare con altre banche dati territoriali;
- produrre un bilancio quantitativo della foresta urbana pubblica e privata, standardizzato a livello nazionale, in risposta alle richieste sempre più pressanti di qualità ambientale, in particolare urbana;
- calcolare la quantità e il valore economico dei servizi ecosistemici forniti dal patrimonio vegetale;
- sostenere la scelta di modelli di sviluppo che riconoscano il valore ambientale ed economico delle piante e del suolo, attraverso la stima del valore patrimoniale del patrimonio vegetale;
- mantenere “vivi” i dati botanici raccolti quotidianamente sul territorio.
La novità dell'approccio CdV non sta nella gestione informatica e nella condivisione e pubblicazione sul web dei dati ‐ che si basa su procedure già ampiamente sperimentate e applicate con successo in altri contesti ‐ ma nell'individuazione dei parametri prestazionali e del modello di classificazione in grado di costituire uno standard di riferimento per il bilancio del verde urbano comunale.
Il progetto CdV individua nella misura dell'area fogliare totale uno dei principali parametri per l'analisi quantitativa del patrimonio botanico, delle prestazioni ambientali e dei benefici ecosistemici. L'utilizzo dell'area fogliare come parametro per la misurazione del patrimonio botanico e dei benefici ecosistemici permette, ad esempio, di stimare con accettabile approssimazione la quantità di verde urbano. Questo parametro può essere utilizzato per una singola pianta, ma anche per superfici più ampie coperte da vegetazione, al fine di misurare situazioni radicalmente diverse in termini di servizi ecosistemici forniti.
Il formato del bilancio verde può essere adattato alle esigenze dell'amministrazione o di altre parti interessate.
Ringraziamenti
Il progetto non avrebbe mai preso vita senza il supporto di MagellanoProgetti (http://www.magellanoprogetti.com/) e Urbanstudio (http://www.urbanstudio.it/).
Bibliografia
Costanza R., D'Arge R., De Groot R., Farber S., Grasso M., Hannon B., Limburg K., Naeem S., O'Neill R.V., Paruelo J., Raskin R.G., Sutton P., Van den Belt M., 1997. The Value of the World's Ecosystem Services and Natural Capital. Nature. 387. 253-260.
Noe N., 2019. The Digital Green Cadastre - Open Data and Ecosystem Services. Lambert Academic Publishing (LAP) ISBN 978-620-0-22806-2.
Schwarz N., Moretti M., Miguel N., Bugalho Z., Davies G., Haase D., Hack J., Hof A., Melero Y., Pett T.J., Knapp S., 2017. Understanding biodiversity-ecosystem service relationships in urban areas: A comprehensive literature review, Ecosystem Services, Volume 27, Part A, Pages 161-171.
Rees W.E., Wackernagel M., 1996. Urban ecological footprints: why cities cannot be sustainable—and why they are a key to sustainability. Environ Impact Assess Rev 16:223–248.
Sitografia
Noe N., Stefanello V., 2020. Emergenza planetaria, emergenza ambientale. Manifesto per la difesa del verde in ambito urbano in Italia nel dopo Covid-19 - Gli altri contributi, pag. 5-6. https://www.ilverdeeditoriale.com/pdf/Manifesto_altri_contributi.pdf.