Periodico di informazione e cultura professionale dell'Ordine dei Dottori Agronomi e dei Dottori Forestali di Milano

Il Catasto digitale del Verde (CdV) per determinare il valore del verde urbano

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

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: 

  1. Zone   amministrative:  definisce  una  zonizzazione  specifica  (perimetro  comunale  di  aree  verdi,  parcelle catastali, perimetri di aree e bacini, zonizzazione di piani regolatori, ...) 
  2. 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...) 
  3. 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

Fig. 2 – CdV in visualizzazione “Satellite”.

 Fig 3

Fig. 3 – CdV in visualizzazione “Mappa”.

 Fig4

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

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.

 


Nicola Noe

Federico Massi