tratto da https://ambientenonsolo.com/qualita-dellaria-non-bastano-piu-le-centraline-cresce-il-ruolo-dei-modelli/
dall'articolo di Marco Talluri: "Quarto approfondimento sul nuovo decreto sulla qualità dell’aria. Lo schema attribuisce alla modellistica un ruolo molto più importante nella valutazione dell’inquinamento atmosferico. I modelli serviranno a ricostruire ciò che accade tra una centralina e l’altra, individuare possibili hotspot non monitorati e definire la rappresentatività spaziale delle stazioni. Ma il rapporto tra simulazioni e misure reali è regolato da criteri precisi.
Quando pensiamo al monitoraggio della qualità dell’aria pensiamo soprattutto alle centraline: strumenti che misurano continuamente le concentrazioni degli inquinanti e producono i dati utilizzati per verificare il rispetto dei valori limite.
Il nuovo schema di decreto legislativo sulla qualità dell’aria, trasmesso al Parlamento come Atto del Governo n. 435, conferma il ruolo fondamentale delle misurazioni fisse, ma contemporaneamente attribuisce un peso molto maggiore alla modellistica.
Il motivo è abbastanza intuitivo: anche una rete molto estesa è composta da un numero limitato di punti. Una centralina può dirci con grande accuratezza che cosa accade nel luogo nel quale è installata, ma non può misurare direttamente la concentrazione presente in ogni strada, quartiere, area industriale o zona rurale.
Il nuovo sistema prova quindi a rispondere anche a una domanda destinata a diventare sempre più importante: che cosa succede dove la centralina non c’è?
Che cosa sono i modelli di qualità dell’aria
Quando si parla di modellistica della qualità dell’aria non si intende una semplice elaborazione statistica dei dati raccolti dalle centraline.
I modelli di qualità dell’aria sono sistemi matematici e informatici che cercano di ricostruire come gli inquinanti vengono emessi, trasportati, dispersi e trasformati nell’atmosfera e, di conseguenza, quali concentrazioni possono determinarsi nei diversi punti del territorio.
Per farlo combinano numerose informazioni.
Un elemento fondamentale è costituito dagli inventari delle emissioni, che stimano quanto inquinamento viene prodotto dalle diverse sorgenti: traffico stradale, riscaldamento degli edifici, industria, agricoltura, produzione energetica e altre attività.
A queste informazioni si aggiungono i dati meteorologici: direzione e velocità del vento, temperatura, precipitazioni, altezza dello strato atmosferico nel quale gli inquinanti si disperdono e condizioni di stabilità dell’atmosfera.
Contano inoltre l’orografia, l’uso del suolo, la distribuzione delle sorgenti e i processi chimici che avvengono in atmosfera. Questi ultimi sono particolarmente importanti per gli inquinanti secondari, che non vengono necessariamente emessi direttamente ma possono formarsi attraverso reazioni fra altre sostanze. È il caso, per esempio, dell’ozono e di una parte significativa del particolato fine.
Il risultato può essere rappresentato attraverso mappe delle concentrazioni, capaci di fornire una stima della distribuzione dell’inquinamento anche nelle aree nelle quali non sono presenti stazioni.
Perché servono i modelli se abbiamo già le centraline
Centraline e modelli rispondono a esigenze differenti.
La centralina fornisce una misura reale della concentrazione presente in un determinato punto.
Il modello consente invece di ricostruire la possibile distribuzione dell’inquinante sull’intero territorio.
Immaginiamo, per esempio, due stazioni poste a diversi chilometri di distanza che registrano entrambe valori di NO₂ inferiori al limite. Fra le due potrebbe però trovarsi una grande arteria stradale, un nodo logistico o un’area industriale nella quale le concentrazioni sono sensibilmente superiori.
Se nessuna centralina è collocata in quella zona, la rete di misurazione potrebbe non intercettare la criticità.
La modellistica può invece evidenziare la presenza di una possibile area di maggiore concentrazione e indicare dove sarebbe opportuno effettuare ulteriori verifiche.
In questo senso il modello assume anche una funzione di ricerca degli hotspot.
La rappresentatività spaziale delle centraline
C’è poi un secondo utilizzo particolarmente importante, strettamente collegato al tema affrontato nel primo articolo della nostra serie sulle UTEM e sull’Indicatore di esposizione media.
Il nuovo decreto attribuisce un ruolo centrale alla rappresentatività spaziale delle stazioni.
Una centralina non deve essere considerata soltanto come un punto sulla carta. Bisogna stabilire quale territorio possa essere ragionevolmente rappresentato dalle concentrazioni che misura.
La modellistica aiuta proprio a delimitare quest’area.
Se intorno a una stazione le concentrazioni simulate rimangono sufficientemente simili a quelle misurate, quel territorio può essere considerato parte della sua area di rappresentatività. Quando invece cambiano significativamente, la capacità della stazione di rappresentarlo diminuisce.
Questo diventa fondamentale sia per progettare la rete sia per stabilire se esistano aree non adeguatamente monitorate.
I modelli non sono tutti uguali
Parlare genericamente di “modello” può però essere fuorviante. Esistono modelli che lavorano su scale geografiche molto differenti.
Un modello nazionale o regionale può essere particolarmente utile per studiare il trasporto degli inquinanti su grandi distanze, gli effetti delle condizioni meteorologiche e i rapporti fra territori diversi. Un modello urbano ad alta risoluzione può invece descrivere con maggiore dettaglio le differenze interne a una città.
La risoluzione spaziale è quindi un elemento importante.
Se un modello restituisce una concentrazione media riferita a una cella territoriale relativamente grande, un hotspot molto localizzato — per esempio lungo una strada particolarmente trafficata — potrebbe risultare attenuato nella media.
Ogni risultato deve quindi essere interpretato considerando la scala alla quale il modello lavora e l’incertezza associata alla stima.
I dati delle centraline restano indispensabili
La crescita del ruolo della modellistica non significa quindi che le centraline perdano importanza. Anzi, i dati osservati sono fondamentali anche per verificare la qualità delle simulazioni.
Le concentrazioni calcolate possono essere confrontate con quelle effettivamente misurate nelle stazioni. Se un modello sottostima o sovrastima sistematicamente determinati livelli, occorre individuarne le cause e migliorarne le prestazioni.
Il principio dovrebbe quindi essere: la centralina misura la realtà in un punto il modello ricostruisce ciò che accade nello spazio e le misure servono anche a verificare quanto quella ricostruzione sia attendibile.
È dall’integrazione fra questi strumenti che dovrebbe derivare una fotografia più completa della qualità dell’aria.
Cosa prevede concretamente il nuovo decreto
Lo schema A.G. 435 rende questa integrazione una componente strutturale del nuovo sistema di valutazione.
La modellistica deve affiancare le misurazioni fisse, contribuire a descrivere la distribuzione spaziale delle concentrazioni, individuare possibili aree di superamento non adeguatamente coperte dalla rete e supportare la determinazione della rappresentatività delle stazioni.
Ma è soprattutto il caso di un superamento individuato dal modello a mostrare quanto cambi il sistema.
Che cosa succede quando modello e centralina non concordano
Il decreto distingue due situazioni.
La prima riguarda un superamento individuato dal modello in un’area già coperta da una stazione fissa e compresa nella sua area di rappresentatività spaziale. In questo caso, se il superamento modellizzato non viene confermato dalla misura, la Regione può ometterne la segnalazione. È una disposizione importante perché conferma che, nell’area effettivamente rappresentata da una centralina, la misura mantiene un ruolo particolarmente forte.
La situazione cambia quando il modello individua un superamento in un’area non coperta dalle misurazioni fisse.
Se il modello trova un hotspot dove non ci sono centraline
In questo secondo caso la Regione può verificare il risultato installando una misura indicativa oppure una nuova misura fissa nell’hotspot individuato dal modello. I tempi non sono indefiniti. Le misure indicative devono essere attivate entro un anno, mentre per le nuove misurazioni fisse il termine è di due anni.
Se le nuove misure confermano il superamento, sarà naturalmente il dato misurato a essere utilizzato nella valutazione.
Ma lo schema contiene un passaggio particolarmente significativo. Se la Regione decide di non effettuare ulteriori misurazioni, deve utilizzare il superamento mostrato dal modello nella valutazione ufficiale della qualità dell’aria.
In altre parole, non è possibile ignorare una criticità modellizzata semplicemente perché nel punto interessato non esiste una centralina.
La Regione può verificarla con una misura reale. Ma se sceglie di non farlo, quel risultato modellistico entra nella valutazione.
È probabilmente uno degli aspetti più innovativi dell’intero nuovo sistema.
Un esempio concreto
Immaginiamo che in una zona urbana siano presenti tre centraline e che tutte registrino una media annuale di NO₂ inferiore a 20 µg/m³.
Il modello, utilizzando traffico, emissioni, meteorologia e caratteristiche del territorio, individua però un’altra area nella quale stima una concentrazione di 23 µg/m³.
Se quell’area non è rappresentata dalle tre centraline esistenti, non sarà più sufficiente concludere che la zona rispetta il limite soltanto perché tutte le stazioni sono sotto 20.
La Regione potrà installare una misura per verificare il valore. Se la misura conferma 23 µg/m³, il superamento è accertato attraverso il monitoraggio. Se invece la Regione decide di non effettuare quella verifica, sarà il superamento modellizzato a dover essere considerato.
Naturalmente questo esempio è semplificato, ma permette di comprendere il cambiamento di prospettiva.
La modellistica non diventa un modo per eliminare le centraline
Esiste anche il problema opposto. Se i modelli diventano più importanti, potrebbero essere utilizzati per ridurre il numero delle stazioni?
La direttiva europea consente, a determinate condizioni, di diminuire il numero minimo dei punti di campionamento quando le misurazioni fisse vengono integrate con modellistica o misure indicative.
Lo schema italiano sceglie però una strada relativamente prudente. La relazione illustrativa evidenzia infatti che la riduzione del numero minimo delle stazioni viene limitata al 25%, mentre la direttiva consentirebbe, in determinate condizioni, una riduzione fino al 50%. È una scelta significativa. Il modello viene quindi utilizzato per completare la rete, non per trasformare il sistema italiano in un monitoraggio prevalentemente virtuale.
Il problema della qualità dei modelli
Proprio perché i risultati modellistici acquistano maggiore peso, aumenta però anche la necessità di verificarne la qualità. Un modello dipende inevitabilmente dalle informazioni che riceve. Se l’inventario delle emissioni sottostima il traffico presente in un’area, se non registra correttamente una sorgente industriale o se utilizza dati non sufficientemente aggiornati, anche la concentrazione simulata può risentirne.
Lo stesso vale per la meteorologia, la risoluzione spaziale e le altre componenti del sistema. Per questo non dovrebbe essere sufficiente pubblicare una mappa colorata delle concentrazioni.
La trasparenza dei modelli diventa trasparenza ambientale
Se un risultato modellistico può contribuire a stabilire che un territorio supera o non supera un valore limite, cittadini, amministratori, associazioni e ricercatori dovrebbero poter comprendere almeno gli elementi essenziali attraverso i quali quel risultato è stato ottenuto.
Sarebbe quindi importante rendere facilmente disponibili, insieme alle mappe: il modello utilizzato la risoluzione spaziale gli inventari emissivi di riferimento l’anno dei dati utilizzati le procedure di validazione sulle centraline e una indicazione dell’incertezza delle stime.
Non significa pretendere che ogni cittadino possa riprodurre un complesso modello atmosferico. Significa permettere che una valutazione con effetti rilevanti sulle politiche pubbliche sia sufficientemente documentata e verificabile.
Centraline e modelli devono controllarsi reciprocamente
Il punto centrale del nuovo sistema non è quindi scegliere fra misure e modellistica. Occorrono entrambe. Le centraline forniscono il dato osservato e permettono di verificare i modelli. I modelli consentono di interpretare la rappresentatività delle centraline e di individuare ciò che una rete necessariamente discontinua potrebbe non vedere.
Le misure indicative possono infine essere utilizzate per verificare rapidamente aree nelle quali emergono possibili criticità. Il nuovo decreto costruisce quindi un sistema basato su tre livelli complementari: misure fisse modellistica e misure indicative. La sua efficacia dipenderà dalla qualità di tutti e tre.
La nuova domanda dove non c’è la centralina
Per molti anni il dibattito pubblico sulla qualità dell’aria si è concentrato soprattutto sui valori registrati dalle singole stazioni. Quelle informazioni continueranno a essere fondamentali.
Ma il nuovo decreto introduce una prospettiva più ampia: una città o una Regione non possono essere considerate semplicemente come la somma dei luoghi nei quali sono state installate le centraline. La qualità dell’aria riguarda anche lo spazio fra quei punti.
Per questo, accanto alla domanda tradizionale: “Che cosa misura la centralina?” dovremo abituarci a porne un’altra: “Che cosa succede dove la centralina non c’è?”
Se applicata con modelli affidabili, misure sufficienti e piena trasparenza metodologica, questa potrebbe essere una delle innovazioni più importanti introdotte dalla nuova disciplina europea e dal suo recepimento italiano.
Per avere un quadro complessivo
Questo articolo fa parte della serie di approfondimenti sul nuovo decreto italiano sulla qualità dell’aria di recepimento della Direttiva UE 2881/2024. https://ambientenonsolo.com/tag/direttiva-2881-2024/
Per comprendere in modo organico inquinanti, effetti sulla salute, dati, limiti attuali e nuovi standard europei, leggi il nostro approfondimento “Qualità dell’aria in Italia: inquinanti, salute, limiti e dati”. https://ambientenonsolo.com/qualita-dellaria-in-italia.../
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