TreeCop - I sensori controllano l'irrigazione degli alberi urbani nella città di Essen

Con l'aiuto dei dati satellitari di Copernicus sullo stress da siccità, abbinati a sensori di umidità del suolo, è possibile determinare l'effettiva necessità di irrigazione. In una prima fase pilota, 45 alberi urbani selezionati, nonché alberi particolarmente meritevoli di essere protetti come alberi monumentali, sono stati dotati di sensori (ora sono già 80). La tecnologia intelligente è "nascosta" sottoterra e sopra le nostre teste: I sensori di umidità del suolo sono posizionati nell'area delle radici degli alberi. La rete dati LoRaWAN di Stadtwerke Essen viene utilizzata principalmente per trasmettere le informazioni. I dati dei sensori vengono trasmessi in modalità wireless ai database dove vengono valutati dai forestali della città e forniscono informazioni sulle condizioni del terreno. Arricchendo i dati satellitari con le misurazioni dei sensori, è possibile effettuare un monitoraggio a livello cittadino.

I ricercatori dell'Università di Treviri utilizzano le immagini del programma satellitare europeo "Copernicus". Ogni tre giorni, un satellite attraversa l'area della città e acquisisce immagini in pixel di dimensioni pari a dieci volte dieci metri. Analizzando i dati acquisiti, è possibile ottenere informazioni sul contenuto di clorofilla delle foglie e quindi sulla salute degli alberi. Poiché la firma spettrale della superficie della chioma degli alberi cambia a seconda del loro apporto idrico, le immagini satellitari possono essere utilizzate per identificare gli effetti dello stress da siccità per i grandi alberi urbani di riferimento. Per evitare lo stress da siccità, sono necessari dati affidabili sull'attuale approvvigionamento idrico del suolo e sul suo sviluppo in funzione delle condizioni atmosferiche, in modo da integrare la gestione dell'approvvigionamento idrico degli alberi urbani.

I sensori utilizzati a livello delle radici degli alberi sono i cosiddetti dispositivi di misurazione della tensione di aspirazione, che misurano la forza richiesta in un corpo ceramico per la necessaria pressione negativa che la radice deve generare per poter estrarre l'acqua che aderisce al suolo e assorbirla con la soluzione nutritiva appropriata. Su ogni albero cittadino, tre sensori di questo tipo misurano la forza di aspirazione a una profondità di 30, 60 e 100 centimetri sotto la superficie. I sensori sono collegati via cavo a un'unità centrale per l'alimentazione e la comunicazione dei dati di misurazione, che a sua volta trasmette i dati di misurazione in modalità wireless al centro di elaborazione dati comunale nella casa del sistema di Essen utilizzando la rete dati radio LoRaWAN della Stadtwerke Essen.

Gli esperti di geoinformatica valutano i dati di misurazione con l'aiuto di un software speciale e li confrontano con le immagini satellitari per interpretarli. In base all'interpretazione dei dati, si prevedono dichiarazioni affidabili sull'approvvigionamento idrico per la maggior parte degli alberi cittadini non dotati di sensori.