Che cos’è il simulatore CSA?

Il simulatore di agricoltura climaticamente intelligente (CSA) presenta scenari alternativi per la gestione di un terreno agricolo, descrivendo le pratiche di gestione attuali e gli scenari di gestione futuri alternativi.

Lo strumento si rivolge principalmente ai futuri agricoltori, agli studenti, agli agricoltori esperti, alle associazioni di agricoltori e alle organizzazioni interessate ad acquisire competenze relative alla CSA o a migliorare le proprie competenze agricole e a metterle alla prova in un ambiente virtuale.

Si tratta di uno strumento di formazione/apprendimento adatto a offrire un’istruzione basata sulla simulazione e a migliorare la fiducia dei formatori e degli allievi con l’agritech; sarà inoltre utilizzato come strumento di previsione e gestione per gli allievi e gli agricoltori per sperimentare l’apprendimento basato su progetti.

Applica un flusso di lavoro basato su algoritmi: diversi algoritmi sono stati sviluppati per diversi terreni agricoli e sono poi integrati in un’architettura software basata su modelli e ottimizzata per l’elaborazione distribuita; l’ottimizzazione del flusso di lavoro della simulazione è un’area di indagine importante, in quanto consente agli utenti di elaborare problemi su larga scala ed eterogenei in modo più flessibile.

Il simulatore è progettato per essere armonizzato con il Massive Open Online Course (MOOC), nell’ottica di una strategia coordinata per l’educazione agricola online: l’interazione tra le attività di ricerca, educazione e innovazione all’interno del progetto del simulatore sarà responsabile del coordinamento dei diversi approcci, incorporando diversi modelli esistenti.

Perché il simulatore CSA è utile?

Nello specifico, tenendo conto della complessità che caratterizza la relazione tra sistemi colturali e quantità di carbonio disciolto nel suolo, la disponibilità di un ambiente di simulazione sarà in grado di fornire indicazioni “previsionali” semplificate e immediate inerenti l’andamento del Carbonio Organico del Suolo (SOC) e del Carbonio Inorganico del Suolo (SIC) in funzione delle pratiche agricole adottate e riconducibili all’approccio CSA.

Il Simulatore:

-consente ai discenti, piccoli agricoltori e coltivatori, di simulare in un ambiente virtuale i benefici su una determinata area dell’attuazione delle misure di Climate-Smart Agriculture (CSA) presentate nel Massive Open Online Course (MOOC);
-permette di migliorare il livello di comprensione e conoscenza e facilita l’accesso a soluzioni e formazione innovative e basate sulla simulazione;
-è un componente software che sarà incluso nel portale web del MOOC per supportare simulazioni proiettive basate su modelli deterministici;
-è progettato in modo modulare, in modo tale che gli obiettivi di apprendimento possano essere raggiunti non solo da studenti motivati, desiderosi di avere una formazione a tutto tondo, ma anche da quei partecipanti che hanno (a causa di un minore interesse o di impegni lavorativi) una disponibilità limitata di tempo o di attenzione.

Lo strumento utilizza dati dettagliati e spazialmente espliciti sulle condizioni di un particolare suolo e consente di inserire informazioni per le operazioni sul campo, producendo una stima su misura per la situazione specifica.

Ha come output l’estrazione di informazioni relative al Carbonio organico del suolo (SOC) e al Carbonio inorganico del suolo (SIC).

Quali informazioni sono necessarie?

Lo strumento necessita solo di informazioni sull’area agricola di interesse e sulle pratiche di gestione adottate.

Ad esempio, lo strumento

-prevede la selezione dell’area agricola di interesse (AOI) tra quelle disponibili per la sessione di simulazione;
-recupera le informazioni geomorfometriche dell’AOI attraverso componenti sw per l’utilizzo e l’elaborazione del modello digitale di elevazione europeo EU-DEM v1.1 (aggiornamento EU-DEM v1.0); il dataset è un modello digitale di superficie (DSM) è un prodotto ibrido basato su dati SRTM e ASTER GDEM fusi con un approccio di media ponderata (la validazione statistica documenta un’accuratezza verticale complessiva relativamente imparziale di 2,9 metri RMSE);
-fornisce un insieme di variabili biofisiche che descrivono lo stato e l’evoluzione della vegetazione, del bilancio energetico, del ciclo dell’acqua, ecc. sulla superficie dell’AOI; lo sviluppo di questi indicatori spaziali si basa sull’uso di dati di osservazione della Terra prodotti dalla costellazione satellitare “Sentinel” (Copernicus è il programma di osservazione della Terra dell’Unione Europea);
-richiede l’indicazione delle pratiche di gestione delle colture, tra cui la sequenza colturale, il tipo di sistema di pascolo, il tipo di lavorazione del terreno, il tasso, la tempistica, il tipo e il metodo di applicazione di fertilizzanti e concimi, il metodo di irrigazione e il tasso di applicazione e la gestione dei residui (al fine di semplificare la sessione di simulazione, la scelta delle pratiche agronomiche sarà effettuata attraverso opzioni preconfigurate);

In che modo il simulatore CSA modella gli scenari?

Il simulatore CSA si basa su una piattaforma software intelligente che supporta la modellazione predittiva per costruire ambienti di simulazione definendo “scenari” che operano su specifici set di dati:

-un set di dati è l’oggetto centrale che viene manipolato (AOI, informazioni geomorfometriche e variabili biofisiche);
-uno scenario è un insieme di azioni da compiere, con le condizioni per eseguirle (pratiche di gestione del territorio).
-un cruscotto, che combina un insieme di oggetti grafici e testuali, rende accessibili in tempo reale le informazioni generate dalla simulazione.
Lo strumento utilizza le informazioni sulle pratiche di gestione del territorio insieme a informazioni spazialmente esplicite sulle condizioni del suolo dell’AOI per eseguire una serie di modelli per ogni potenziale scenario.

Questi modelli hanno lo scopo di aumentare la conoscenza dei metodi e degli strumenti disponibili per la gestione dei terreni agricoli e di indicare le direzioni della ricerca e dello sviluppo che possono essere utili per gli agricoltori.