DLR ed ESA coordinano voli simultanei tra satellite e velivoli per calibrare in Africa il primo radar P-band dedicato alla biomassa forestale globale

Nei cieli sopra il Gabon, tra delta fluviali, mangrovie e foreste equatoriali, si è svolta una delle più sofisticate operazioni di earth observation degli ultimi anni. Nel novembre 2025 un velivolo da ricerca del DLR, il Centro Aerospaziale Tedesco ha volato in sincronia con il satellite Biomass dell’Agenzia Spaziale Europea, impegnato nella misurazione della biomassa forestale globale tramite radar in banda P.

L’obiettivo non era soltanto acquisire nuove immagini del manto forestale tropicale, ma garantire la corretta calibrazione e validazione del primo satellite al mondo progettato specificamente per stimare la massa totale di materia vivente delle foreste. Una missione che si colloca al centro delle strategie scientifiche per comprendere il ciclo del carbonio e affinare i modelli climatici globali.

Calibrare il primo satellite radar in banda P

L’elemento di discontinuità tecnologica della missione Biomass è l’impiego di un radar P-band, con lunghezza d’onda di circa 70 centimetri. A differenza dei radar in banda X o C, comunemente utilizzati nei satelliti di osservazione, queste onde più lunghe penetrano in profondità nella vegetazione, raggiungendo i livelli inferiori della foresta fino al suolo.

Tale capacità consente di stimare con maggiore accuratezza la biomassa forestale, parametro essenziale per quantificare l’anidride carbonica assorbita e immagazzinata dagli ecosistemi terrestri. Secondo analisi consolidate nel campo della climatologia, l’incertezza nella stima del carbonio stoccato nelle foreste tropicali rappresenta ancora uno dei principali limiti dei modelli previsionali sul riscaldamento globale.

Perché il sistema radar orbitale possa produrre dati scientificamente robusti, è però necessario un processo di taratura estremamente rigoroso. Qui entra in gioco l’F-SAR, il radar aviotrasportato sviluppato dal DLR Microwaves and Radar Institute. Installato sul Dornier DO 228-212 D-CFFU, il sensore ha acquisito immagini quasi simultaneamente al passaggio del satellite sopra le stesse aree forestali e con identico angolo di osservazione.

Il confronto tra le misure aeree e quelle spaziali consente un “fine tuning” del sistema orbitale, riducendo scostamenti sistematici e migliorando l’accuratezza radiometrica. È un passaggio chiave nei programmi di osservazione terrestre, ma raramente così visibile e coordinato.

Il Gabon come un laboratorio naturale globale

La scelta del Gabon non è casuale. Con circa l’88 per cento del territorio coperto da foreste pluviali, il Paese dell’Africa centrale rappresenta uno degli ecosistemi tropicali più estesi e relativamente intatti del pianeta. Aree come il Parco Nazionale di Pongara, caratterizzato da mangrovie e foreste paludose, o il Lopé National Park, dove la foresta lascia spazio alla savana, offrono gradienti vegetazionali ideali per testare algoritmi di stima della biomassa.

Il Lopé National Park è inoltre riconosciuto come sito UNESCO World Heritage per la sua biodiversità, elemento che accresce l’interesse scientifico delle campagne di misura. La presenza di transizioni ecologiche nette consente di verificare come il segnale radar risponda a differenti strutture forestali, altezze degli alberi e densità di copertura.

Il DLR aveva già operato in Gabon nel 2016 e nel 2023 con lo stesso sensore F-SAR. La nuova campagna permette quindi non soltanto di calibrare il satellite Biomass, ma anche di analizzare eventuali variazioni strutturali intervenute negli anni. Secondo ricercatori industriali impegnati nello sviluppo di sistemi SAR, la disponibilità di serie temporali coerenti è cruciale per distinguere tra variazioni reali dell’ecosistema e differenze dovute a strumentazione o condizioni operative.

Tomografia polarimetrica e nuova qualità del dato

Oltre alla lunghezza d’onda, Biomass introduce un’altra innovazione: la tomografia polarimetrica. Questa tecnica combina diverse polarizzazioni del segnale radar per ricostruire la struttura tridimensionale della foresta. In termini operativi, significa poter distinguere tra chioma, tronchi e strati inferiori, migliorando la correlazione tra risposta radar e massa legnosa effettiva.

Nel contesto delle politiche climatiche, la qualità del dato non è un aspetto secondario. Il calcolo delle emissioni e degli assorbimenti di CO2 dipende sempre più da sistemi di monitoraggio indipendenti e verificabili. Secondo il climatologo Richard Betts del Met Office britannico, in diverse dichiarazioni pubbliche,

“una migliore quantificazione del carbonio forestale è fondamentale per ridurre le incertezze nei bilanci globali e per sostenere politiche di mitigazione credibili”.

La missione Biomass si inserisce in questo scenario, fornendo una base osservativa complementare a inventari nazionali e rilievi a terra. L’integrazione tra dati satellitari e misure in situ rappresenta oggi un paradigma consolidato nell’osservazione della Terra.

Il ruolo del DO 228 come piattaforma sperimentale

Il Dornier DO 228-212 D-CFFU, operato dalla struttura Flight Experiments del DLR a Oberpfaffenhofen, è stato modificato per ospitare carichi scientifici complessi. La configurazione con antenna laterale e supporto inferiore dedicato consente flessibilità operativa e precisione nelle campagne radar. I motori turboprop permettono inoltre operazioni da piste non asfaltate, caratteristica rilevante in contesti tropicali.

Nel settore dell’innovazione aerospaziale, le piattaforme aviotrasportate svolgono una funzione strategica: fungono da ponte tra laboratorio e spazio. Consentono di testare algoritmi, calibrare sensori e sperimentare configurazioni prima o durante la vita operativa di un satellite. È un modello di sviluppo iterativo che riduce il rischio tecnologico e ottimizza il ritorno scientifico delle missioni spaziali.

La cooperazione con l’agenzia spaziale gabonese AGEOS evidenzia inoltre una dimensione crescente della diplomazia scientifica. Le campagne congiunte rafforzano competenze locali e favoriscono l’accesso condiviso ai dati, in linea con le raccomandazioni internazionali sulla governance delle informazioni ambientali.

Implicazioni per clima, modelli e politiche forestali

Con la conclusione della fase di volo, l’attenzione si sposta ora sull’elaborazione e sul confronto dei dataset. La validazione incrociata tra F-SAR e satellite determinerà la qualità finale dei prodotti Biomass, destinati a supportare modelli climatici, inventari nazionali e studi ecologici.

Se le aspettative tecniche saranno confermate, la missione potrà contribuire a ridurre una delle principali fonti di incertezza nei bilanci globali del carbonio. Non si tratta soltanto di migliorare una mappa, ma di fornire una base quantitativa più solida alle decisioni su deforestazione, riforestazione e gestione sostenibile delle foreste.

In un contesto in cui la misurazione accurata diventa prerequisito di credibilità politica, l’integrazione tra tecnologia radar avanzata, campagne aeree dedicate e cooperazione internazionale rappresenta un esempio concreto di innovazione sistemica. La sincronia tra velivolo e satellite sopra le foreste del Gabon non è solo un esercizio tecnico: è un tassello di un’infrastruttura globale di conoscenza che punta a rendere più trasparente e misurabile il rapporto tra ecosistemi e clima.

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