Pietrelcina. La ricerca: un drone tra gli alberi per salvare la biodiversità.

Grande gioia e orgoglio tra la popolazione per il ricercatore del paese natale di Padre Pio. Aucone: “il nostro lavoro offre un primo contributo al monitoraggio di aree precedentemente inaccessibili”.  

di Lino Santillo

Nel paese natale di Padre Pio, non solo turismo religioso e accoglienza, ma anche ricerca e studio quotidiano da parte di un giovane ricercatore. Parliamo di Emiliano Aucone, un valente studioso di appena 28 anni. In poco tempo è ribalzato sulle cronache nazionali e internazionali per la sua ricerca davvero singolare e unica. 

Un drone a misura di albero per salvare la biodiversità.

Il Politecnico di Zurigo e l’istituto Wsl hanno sviluppato un apparecchio volante che preleva campioni di Dna ambientale:  “Così scopriamo chi vive nelle foreste”.

C’è anche un laureato Unisannio nella lista 30 Under 30 Europe di Forbes, che mette insieme i 30 giovani più promettenti in dieci settori.

Emanuele Aucone, selezionato da Forbes nella categoria Science & Healthcare, 28 anni, originario di Pietrelcina, ha studiato all’Università del Sannio e a Pisa prima di trasferirsi a Zurigo per il dottorato. Attualmente è ricercatore del Politecnico federale di Zurigo. Costruisce droni per raccogliere dna animale sui rami degli alberi e monitorare la biodiversità nelle foreste. Nel 2023 Science Robotics ha pubblicato un eccellente lavoro.

Monitoraggio della biodiversità in aree remote: droni che superano ostacoli.
 “Il monitoraggio ambientale – come scrive Fabienne Frey – in aree con una fitta vegetazione è una sfida importante per la scienza. Un team di ricercatori dell’Istituto federale di ricerca per la foresta, la neve e il paesaggio Wsl, del Politecnico di Zurigo e dell’Università di Pisa ha sviluppato un drone che può farsi strada tra i rami nello stesso modo in cui si muovono gli animali. Si tratta di un passo importante per il monitoraggio della biodiversità in aree remote.

Il drone ha un corpo a basso attrito e equipaggiato di sensori per rilevare il contatto con i rami.

I droni generalmente percepiscono arbusti e rami come ostacoli da evitare. Ma è proprio in mezzo alla fitta vegetazione che si possono ottenere dati preziosi per il monitoraggio della biodiversità. I ricercatori del Wsl, del Politecnico di Zurigo e dell’Università di Pisa hanno quindi sperimentato la capacità dei droni di superare i rami. Ispirandosi alla natura, hanno costruito un drone in grado di spingere via ostacoli e di scivolare attraverso di essi”. “Il nostro lavoro offre un primo contributo al monitoraggio di aree precedentemente inaccessibili”, afferma Emanuele Aucone, primo autore dello studio  pubblicato sulla rivista Nature Communications.

Il Dna ambientale, il materiale genetico presente nei campioni ambientali, è particolarmente prezioso per il monitoraggio della biodiversità. Può essere utilizzato per identificare tutte le specie presenti in un campione. Tuttavia, la raccolta dei campioni è più complicata nella foresta che nelle aree aperte. In studi precedenti, l’équipe dell’Environmental Robotics Lab aveva già raccolto Dna ambientale da singoli rami utilizzando dei droni, ma non era riuscita a penetrare più a fondo nelle cime degli alberi. Secondo Aucone, la densità della vegetazione impediva al drone di spingersi oltre: “Gli ostacoli flessibili come i rami rappresentano una sfida particolare quando si vogliono attraversare perché possono scuotere e far vibrare il drone. Abbiamo quindi dovuto rendere il drone più specifico”. I ricercatori si sono ispirati agli animali. Quando gli animali si muovono nella vegetazione, possono percepire il contatto su tutto il corpo e reagire di conseguenza. Di conseguenza, i ricercatori hanno dotato il drone di un’intelligenza distribuita su tutto il corpo. Al drone è stata conferita una capacità di feedback aptico per consentirgli di reagire al contatto con l’ambiente. Il design del corpo si è basato sulle caratteristiche di animali dalla forma affusolata, come ad esempio gli scarafaggi: il drone è snello e realizzato in materiale a basso attrito. Gli esperimenti hanno confermato che queste proprietà aiutano il drone a superare gli ostacoli. Con un corpo non aerodinamico o con un materiale ad alto attrito, il drone si bloccava Altrimenti, è stato in grado di spingere via rami con e senza foglie e di superarli.    Gli esperimenti sono stati condotti con singoli ostacoli. Il prossimo passo dei ricercatori è quello di sviluppare un drone in grado di riconoscere oggetti molteplici. “Più ci addentriamo nella foresta, più ostacoli incontra il nostro drone contemporaneamente. Per raggiungere l’interno delle cime degli alberi, il drone ha bisogno di un corpo interamente sensibile. Aucone vede potenziali applicazioni per un drone di questo tipo al di là del monitoraggio della biodiversità, ad esempio nell’agricoltura di precisione o nelle missioni di ricerca e soccorso”.