La deforestazione resta un problema significativo a livello globale, con le foreste primarie che negli ultimi 20 anni hanno contribuito al 16% della perdita totale di copertura arborea, causata dal cambiamento climatico e dall'intensa attività antropica. Questo minaccia le risorse naturali, la biodiversità e la qualità della vita delle persone.
Lo studio “Digital transformation of the future of forestry: an exploration of key concepts in the principles behind Forest 4.0”, pubblicato su Frontiers in Forests and Global Change da un team di ricercatori lituani della Kauno technologijos universitetas (KTU) e della Vytauto Didžiojo universitetas e svedesi della Linnéuniversitetet, presenta Forest 4.0, un modello intelligente di elaborazione dei dati forestali che integra tecnologie blockchain, Internet of Things (IoT) e Intelligenza Artificiale (AI) e che consente il monitoraggio in tempo reale delle condizioni forestali, la contabilità sostenibile delle risorse e un modello di governance forestale più trasparente.
Il principale autore dello studio, Rytis Maskeliūnas del Center of Excellence Forest 4.0, Real Time Computing Center della KTU, spiega: «Immaginate di acquistare un tavolo e sapere esattamente da quale foresta e albero ha avuto origine. Questo è esattamente il risultato del modello di gestione dei dati forestali proposto»
Si tratta di un sistema costituito da più livelli, con il primo incentrato sull'acquisizione e la gestione dei dati e che è responsabile della raccolta di informazioni dalle reti di sensori wireless, che includono vari dispositivi IoT che misurano fattori come la linfa degli alberi, la temperatura e l'umidità del suolo, tutti collegati tramite trasmissione dati. Maskeliūnas evidenzia che «In questo modo, nessuno deve andare nella foresta e prendere le misure manualmente».
Il sistema Forest 4.0 è dotato di una soluzione IoT con sensori simili a casette per uccelli, installati sugli alberi. Egidijus Kazanavičius del Centre of Real-Time Computer Systems della KTU, che ha sviluppato l'hardware, spiega a sua volta che «Questi dispositivi inviano dati a un sistema centrale, dove vengono analizzati utilizzando algoritmi AI all'interno del livello di analisi dei dati».
I risultati dell'analisi vengono ulteriormente utilizzati nel livello di monitoraggio e valutazione per esaminare la salute delle foreste, la biodiversità, il sequestro del carbonio e i servizi ecosistemici. Maskeliūnas evidenzia che «Queste informazioni sono essenziali anche per la fase successiva del sistema, la gestione delle foreste. Nelle applicazioni pratiche, raccogliendo dati sulle condizioni ambientali, quali temperatura, umidità e qualità dell'aria, da questi sensori, il sistema IoT può valutare la salute delle foreste, monitorare i rischi di incendi e fornire protezione contro malattie, parassiti o attività illegali. Un sistema di monitoraggio smart non è fatto solo di sensori, possono essere utilizzate anche le telecamere già installate nella foresta. Analizzando le immagini delle telecamere e osservando, ad esempio, gli aghi che diventano marroni, l'IoT può rilevare l'impatto degli insetti sugli alberi, identificare le malattie tramite macchie sulle foglie e, crittografando i suoni, può indicare il disboscamento illegale. Può anche essere adattato per prevedere i cambiamenti negli ecosistemi forestali e la diffusione di specie invasive».
L'obiettivo dei ricercatori lituani e svedesi è quello di ripristinare una foresta sana, rigogliosa e piena di animali, ma fanno anche notare che «Con l'obiettivo di rivoluzionare la gestione forestale, il sistema utilizza nuove tecnologie per migliorare l'efficienza, la sostenibilità e la redditività delle aziende forestali, ottimizzare l'uso delle risorse, ridurre gli sprechi e facilitare il processo decisionale. Inoltre, il modello Forest 4.0 garantisce la gestione della tracciabilità della filiera, consentendo di monitorare i processi in tutte le fasi, dalla foresta alla segheria o addirittura al prodotto finale in legno».
La blockchain, una tecnologia di contabilità digitale decentralizzata che garantisce trasparenza e integrità dei dati, è il fondamento di questa funzionalità. «La tecnologia funziona senza autorità e fornisce un registro trasparente, sicuro e immutabile di tutto ciò che accade alla foresta e alla sua produzione, riducendo il disboscamento illegale e garantendo pratiche sostenibili», assicurano alla Facoltà di informatica della KTU.
Nonostante questi vantaggi, i ricercatori non nascondono che per implementare di Forest 4.0 ci siano alcuni problemi politici e di falsi convincimenti, come la preferenza per un elevato investimento iniziale e un approccio inerte all'innovazione. Maskeliūnas sottolinea che «Si presume che sia meglio optare per soluzioni costose e complesse, mentre i sensori più piccoli ed economici ricevono meno attenzione. Dovremmo essere contenti che una soluzione che costa poche centinaia di euro sia in grado di raccogliere e inviare dati da sola». Inoltre, l'utilizzo della tecnologia blockchain decentralizzata richiede un elevato livello di fiducia da parte degli utenti. Ma lo sviluppo della tecnologia finanziaria (Fintech) sta contribuendo a superare questi timori.
In altri Paesi, come la Germania, questo tipo di soluzioni hanno già ottenuto maggiore accettazione e alla KTU dicono che «Questo dimostra che Forest 4.0 ha il potenziale per diventare uno standard globale e che la Lituania può fungere da modello per altri paesi nella promozione di una gestione forestale responsabile e sostenibile».
Maskeliūnas conclude: «La gestione smart delle foreste riguarda la cura del futuro della natura. E’ come la quarta rivoluzione industriale nella silvicoltura, con l'obiettivo di una foresta rigogliosa, non incendiabile e piena di animali».
