Pera, il sensore innovativo a forma di pietra che monitora i cambiamenti climatici sul Monviso

Cuneo - “Pera” è un termine dialettale che in piemontese significa “pietra”. Proprio come il Monviso, la più alta e affascinante cima delle Alpi Cozie che per la sua forma imponente è conosciuta da tutti come il “Re di Pietra”. A valle di questa affascinante montagna ha avuto avvio nel mese di settembre l’Operazione Monviso, un progetto sperimentale di monitoraggio ambientale in alta quota basato sull’utilizzo di un dispositivo intelligente: un perfetto alleato nell’analisi dei cambiamenti climatici.

Parliamo di Pera, un sensore IoT progettato dall’azienda cuneese Lab3841: grazie alla sua componentistica, realizzata con materiali sostenibili, funziona in qualsiasi ambiente, naturale o artificiale, anche in condizioni climatiche estreme. Si chiama così proprio perché è contenuto in uno speciale involucro a forma di pietra che si inserisce perfettamente nel paesaggio montano. E se questo dispositivo curioso e all’avanguardia è quasi impossibile da riconoscere grazie al basso impatto visivo con il quale è stato progettato, in realtà è pensato per essere visibile a tutti, in quanto i suoi dati sono sempre accessibili pubblicamente tramite la web app dedicata.

Parliamo di dati come umidità, pressione atmosferica, ore di luce, bagnatura superficiale o la temperatura all’interno della roccia. Quest’ultimo è un elemento particolarmente importante in quanto permette di valutare gli effetti del cambiamento climatico sulla fusione dei ghiacciai e su quella del permafrost, come ci hanno drammaticamente insegnato le cronache estive della Marmolada e del Bivacco Alberico-Borgna sul Monte Bianco.

Pera è anche modulare, wireless, non richiede manutenzione, è compatto e ha un ridotto impatto ambientale. Grazie all’aiuto di volontari e collaboratori, nei mesi passati sono stati installati due dispositivi Pera: le missioni sono state un successo e hanno permesso di collocare il primo dispositivo a 3500 metri di quota, sulla parete Est del Monviso, mentre il secondo a oltre 3800 metri, poco sotto la vetta.

L’approccio innovativo di questo progetto non risiede solo nella sua tecnologia, ma anche e soprattutto nella missione di sensibilizzare le persone sui cambiamenti climatici in territori particolarmente fragili. In questo modo cittadini, enti di ricerca e pubbliche amministrazioni possono visionare i dati basati su misure attendibili e aggiornate in tempo reale, e pianificare interventi mirati alla salvaguardia di ambiente e territorio.

Vi raccontiamo i dettagli di questo innovativo progetto attraverso le parole di Andrea Gramazio, membro di Lab3841 e co-fondatore di Pera.

Chi è Lab3841 e qual è il vostro legame con il territorio montano e in particolare con il Monviso?

Lab3841 è un’azienda di progettazione elettronica nata nel 2006 come studio di consulenza e poi costituitasi in società nel 2018, con lo scopo di fornire anche servizi di prototipazione e produzione di schede elettroniche. Oltre al fondatore Andrea Gramazio, fanno parte di lab3841 Walter Giusiano, progettista firmware e software, Paolo Bernocco, progettista hardware e Roberta Ricca, amministrativa. Da sempre legati al territorio che ospita la nostra sede, ci piace immaginare la nostra realtà come un laboratorio ai piedi del Monviso, montagna simbolo del Cuneese: da qui il nome di lab3841, in riferimento alla quota della sua sommità.

Pera sta funzionando secondo le aspettative, dimostrando un’ottima resistenza alle difficili condizioni ambientali

Da quale esigenza nell’ambito del monitoraggio dei cambiamenti climatici nasce Pera?

Negli ultimi anni, parallelamente alla realizzazione di prodotti per conto terzi, lab3841 sta sviluppando alcuni progetti propri, prevalentemente nell’ambito del monitoraggio della qualità dell’aria e nella misura di grandezze meteorologiche. Pera nasce dalla passione congiunta per la montagna e per le tematiche ambientali: a seguito dell’imponente crollo avvenuto sulla parete nord-est del Monviso alcuni anni fa, ci siamo chiesti come potessimo contribuire allo studio degli effetti del cambiamento climatico in atto e fornire strumenti di prevenzione.

Abbiamo quindi immaginato un sensore a basso impatto ambientale dal punto di vista sia visivo che energetico, in grado di mimetizzarsi nella natura e funzionare in completa autonomia, senza necessità di manutenzione, per andare a misurare questi fenomeni proprio laddove avvengono.

Raccontaci come si è evoluta la sua fase di sviluppo e sperimentazione

Pera ha richiesto la realizzazione di un sistema a bassissimo consumo, in grado di alimentarsi con la poca energia disponibile in quota, capace di sopportare le rigide temperature di un ambiente severo e difficile dal punto di vista climatico e che potesse inviare i dati a distanza, senza la necessità di recarsi sul posto, dal momento che l’intenzione era quella di installarla in punti difficilmente raggiungibili.

Alloggiata in un contenitore a forma di pietra, Pera è stata prima testata in laboratorio, sottoponendola a lunghi cicli termici per verificare che fosse in grado di sopportare gli sbalzi di temperatura e l’esposizione prolungata ad acqua, neve e polvere. Successivamente, dopo un ulteriore periodo di prove in ambienti naturali, è stata portata in quota nel mese di settembre 2022.

Qual è il vantaggio dell’utilizzo di questa tecnologia e perché, secondo te, può essere un’alleata nel monitoraggio del cambiamento climatico?

Pera consente di ridurre la necessità di manutenzione e di interventi sul posto grazie alla sua completa autonomia energetica e all’assenza di batterie con vita limitata. Le sue dimensioni contenute e il suo aspetto naturale permettono di collocare Pera nell’ambiente, senza necessità di realizzare le infrastrutture tipicamente impiegate per le stazioni meteorologiche tradizionali. Pera non va però intesa come un sostituto delle stazioni di rilevamento professionali, bensì un’integrazione per ampliare la disponibilità di dati necessari per studiare questi fenomeni.

Nel settembre 2022 Pera è stata posizionata sul massiccio del Monviso per misurarne i parametri ambientali. Ci racconti della spedizione di Operazione Monviso?

È stata una festa. Con l’installazione sul Monviso inizia la vera avventura di Pera in quota, che ci permetterà di capire se le scelte tecniche e i lunghi test sono in grado di farci raggiungere le prestazioni ipotizzate. Hanno partecipato alla spedizione di due giorni coloro che hanno lavorato accanto a me, gli amici, le loro famiglie e bambini, tutti raccolti al rifugio Quintino Sella poco più in basso ad assistere alla prima trasmissione.

Si sono occupati dell’installazione due grandi amici, Stefano Pelissero guida alpina professionista e Marco Bagnus, appassionato di montagna e istruttore del CAI, che hanno portato a termine egregiamente il loro lavoro, collocando due Pera, una sulla parete Est del Monviso a circa 3500 metri e una poco sotto la vetta a oltre 3800 metri.

Attualmente quali dati avete raccolto?

Allo scopo di studiare la degradazione del permafrost, tra le cause degli ultimi imponenti distacchi di materiale sul Monviso, i nostri sensori misurano la temperatura della roccia, sulla superficie e a differenti profondità. Vengono poi raccolte informazioni sull’umidità dell’aria, sulle ore di insolazione e sullo stato di bagnatura della pietra. I dati sono misurati ogni dieci minuti e trasmessi ogni ora a valle, dove vengono raccolti e resi disponibili gratuitamente sul portale app.operazionemonviso.it.

Dall’esperienza sul Monviso potete ritenervi soddisfatti del suo funzionamento in relazione alle sfide dettate dalle particolari condizioni ambientali come altitudine o temperature? Avete riscontrato criticità?

Pera sta funzionando secondo le aspettative, dimostrando un’ottima resistenza alle difficili condizioni ambientali, nonostante in questo periodo le temperature non siano eccessivamente rigide e l’innevamento piuttosto scarso. La trasmissione avviene con regolarità e senza interruzioni, grazie anche alla posizione particolarmente favorevole di visibilità dalla vetta del Monviso. Piuttosto complicata invece è stata la collocazione dei sensori in parete a causa della consistenza della roccia, che non ci ha permesso di inserire uno dei sensori a 50 centimetri di profondità, come inizialmente ipotizzato.

Avete collocato o avete in programma la collocazione di altri dispositivi in territori alpini o comunque vulnerabili ai cambiamenti climatici?

Grazie alla disponibilità di Arpa Piemonte, nel mese di ottobre 2022 è stata collocata una terza Pera sulla parete Sud del Monviso, in località Colletto Fiume a oltre 3300 metri di quota, accanto a una stazione meteo professionale. L’obiettivo è quello di validare sperimentalmente la bontà dei dati raccolti da Pera, mediante comparazione con quelli misurati da Arpa. Abbiamo inoltre un dialogo aperto con il CNR, per un’eventuale installazione nel corso del 2023 nel bacino della Bessanese, in località Balme, in provincia di Torino per studi analoghi sui processi di instabilità naturali e le frane.