Andermatt (UR), stazione meteorologica automatica di MeteoSvizzera, 1438 metri sul livello del mare, ore 10.10. C’è un numero insolitamente elevato di persone quassù, perché oggi vengono installate nuove sonde di misurazione. Il sole splende già alto in questa mattina di giugno e dal vicino versante proviene il suono delle campane delle pecore al pascolo. Il suono è sovrastato dal rumore dell’escavatore, che è al lavoro qui da quasi un’ora. Simone Bircher osserva con interesse e afferma: «Suolo gradevole, poca argilla, molta sabbia». La trivella riesce quindi a penetrare nel terreno incontrando poca resistenza e i quattro tensiometri che misurano l’umidità del suolo (si veda il riquadro) a diverse profondità vengono installati rapidamente.
«Se continuiamo così, a mezzogiorno possiamo tornare a casa.» Tutti ridono perché sanno che si prospetta una lunga giornata e, anche se tutto andrà secondo i piani, non finiranno prima di domani il loro progetto, che consiste nel potenziare l’attuale stazione meteorologica automatica di MeteoSvizzera con un totale di 40 sensori per la misurazione dell’umidità del suolo.
La responsabile del progetto Simone Bircher di MeteoSvizzera davanti all'armadio elettrico della stazione meteorologica automatica esistente, fonte di alimentazione per la stazione di misurazione dell'umidità del suolo. ©Martina Huber
Comprendere meglio la siccità
Entro il 2027 si prevede di distribuire sull’intero territorio svizzero almeno 20 stazioni di questo tipo, che andranno a formare una rete nazionale di misurazione dell’umidità del suolo. Il WSL e il PF installano e gestiscono nuove stazioni in sei boschi, mentre altre quattordici saranno allestite sul prato presso le stazioni meteorologiche automatiche già esistenti di MeteoSvizzera. Simone Bircher di MeteoSvizzera coordina la realizzazione di questa rete di misurazione in qualità di responsabile di progetto. «Con il cambiamento climatico, in futuro le ondate di caldo e i periodi di siccità aumenteranno», spiega la geografa.
Per questo motivo, il Consiglio federale ha incaricato gli Uffici federali UFAM, swisstopo e MeteoSvizzera di istituire un sistema di rilevamento tempestivo e di allerta della siccità per tutto il territorio nazionale. All’inizio di maggio gli Uffici federali hanno quindi lanciato una nuova piattaforma per la siccità (siccita.ch). Il sistema di rilevamento tempestivo e di allerta dovrà informare anzitempo le autorità, i settori interessati e la popolazione sui pericoli legati alla siccità, consentendo loro di prepararsi adeguatamente.
L’umidità del suolo, un parametro per il rilevamento e l’individuazione precoce della siccità, viene già oggi misurata da alcuni Cantoni e istituti di ricerca, sostiene Bircher. Tuttavia, le reti di misurazione esistenti sono strutturate in modo diverso, utilizzano sensori diversi e misurano a profondità diverse. «La rete di misurazione nazionale collegherà e integrerà le misurazioni in corso, creando così un set di dati il più completo e uniforme possibile per tutta la Svizzera.»
Dati ogni dieci minuti
Perché questa mattina tutto si svolgesse senza intoppi, Bircher è arrivata già la sera prima con tre colleghi di MeteoSvizzera. Alle 8.30 erano in cantiere, hanno preparato il materiale e hanno delimitato l’area per l’installazione dei sensori, in modo che il suolo non venisse compattato dall’escavatore. Al loro arrivo poco dopo le 9, i due collaboratori dell’impresa edile sono stati istruiti su dove posizionare il quadro elettrico ad armadio a cui sono collegati i cavi dei sensori e da cui i dati vengono poi inviati ogni dieci minuti al database di MeteoSvizzera. Hanno ricevuto quindi indicazioni sul punto preciso in cui devono scavare il profilo del suolo, dove verranno installati diversi sensori a diverse profondità.
Alle 11.10 arrivano in cantiere Simon Tutsch e Tobias Messmer. Entrambi lavorano presso il Centro di competenze per il suolo, un servizio nazionale specializzato nello sviluppo di standard unitari per la cartografia del suolo. Già due anni fa hanno effettuato qui i primi campionamenti, quando si trattava di scegliere i luoghi più adatti per la stazione di rilevamento. Dai loro studi preliminari è emerso che il suolo di Andermatt è incontaminato e rappresentativo della regione circostante.
«In altre sedi il suolo era stato riportato», racconta Tutsch. Le misurazioni ricavate da tali strati lavorati sono difficilmente integrabili nei modelli. Infatti, la composizione esatta del suolo – la sua densità, la quota di argilla, sabbia, humus e ghiaia grossa – influisce sulla sua capacità di filtrare e immagazzinare l’acqua. E in parte ha effetti anche sulle misurazioni stesse.
Il suolo influisce sui valori di misurazione
«Una caratterizzazione precisa del suolo è fondamentale per poter successivamente calibrare in modo corretto i sensori e interpretare adeguatamente i valori misurati», aggiunge Tutsch. Già ora vede che i sensori collocati nello strato sabbioso più superficiale registreranno regolarmente meno umidità rispetto a quelli che si trovano più in profondità nello strato grigiastro: le macchie rosse indicano ruggine e rivelano che in questa zona il terreno viene regolarmente bagnato dalla falda freatica.
Mentre si trova nel pozzetto per descrivere, toccare, campionare e fotografare il profilo del suolo, il suo collega preleva campioni da diverse profondità con un trapano manuale e misura in due punti la velocità con cui l’acqua penetra nel terreno.
Pronti per i prossimi dieci anni
Alle 15.15 giunge il momento: Simone Bircher e il suo collega Quentin Rossier installano i primi sei strumenti di misurazione a un metro di profondità nel terreno – tre tipi diversi di sensori in doppia versione, qualora uno dei due si guastasse. Prima di ricoprire nuovamente lo strato inferiore, il suo collega Michael Kopp controlla che tutti gli strumenti funzionino correttamente. «Una volta chiuso il foro, non lo apriamo più: idealmente, i sensori effettuano le misurazioni per i prossimi dieci anni», afferma Bircher. Tutto funziona.
Simone Bircher e Michael Kopp preparano la scheda con il sistema di registrazione e trasmissione dati, a cui sono collegati i sensori di umidità del suolo, per l'installazione nel nuovo armadio elettrico. ©Martina Huber
Sono già passate le 17.00 quando viene montato il nuovo quadro elettrico ad armadio, tutti i cavi dei sensori già installati sono stati tirati e rivestiti con la loro protezione, mentre la nuova messa a terra e il cavo per il collegamento alla rete elettrica principale sono stati posati. Anche i coniugi agricoltori proprietari del terreno, che dovranno occuparsi della regolare manutenzione della stazione, sono passati a trovarci, si sono fatti un’idea e hanno ricevuto le informazioni necessarie. Il sole splende ancora sulla valle, ma un vento fresco fa danzare i fili d’erba in dolci onde, le parti metalliche del pluviometro tintinnano leggermente. I restanti 30 sensori saranno inseriti domani nel profilo del suolo, sei per ciascuna profondità di 50, 30, 20, 10 e 5 centimetri. Il circuito stampato su cui è installato il sistema di registrazione e trasmissione dei dati deve essere ancora inserito nel quadro elettrico e i cavi dei sensori devono essere collegati. A quel punto inizierà il normale funzionamento della nuova stazione di misurazione dell’umidità del suolo di Andermatt, con dati che confluiranno nella rete nazionale ogni dieci minuti.