Mappe globali: inferenza scientifica o solamente (belle) figure?

Sulla rivista Science è stato recentemente pubblicato un articolo in cui i dati Landsat (risoluzione geometrica pari a trenta metri) sono stati utilizzati per mappare, a livello planetario, la riduzione (2,3 milioni di chilometri quadrati) e l’incremento (0,8 milioni di chilometri quadrati) delle aree forestali, dal 2000 al 2012 (Science 342, pp. 850-853). Nell’arco di tempo considerato, la Russia presenterebbe la maggiore riduzione di superficie forestale mentre i Paesi tropicali mostrerebbero una perdita di superficie forestale pari a oltre duemila chilometri quadrati l’anno; il Brasile rappresenterebbe una eccezione in termini di cambiamenti di copertura forestale, con una riduzione delle aree boscate compensata da una intensa attività di realizzazione di piantagioni forestali.

La mappa prodotta, disponibile sul sito http://earthenginepartners.appspot.com/science-2013-global-forest, è potenzialmente interessante per il suo carattere globale e potrebbe essere di una certa utilità anche a supporto della pianificazione forestale e ambientale a scala di paesaggio, considerata la risoluzione geometrica del dato prodotto. Peraltro, una prima analisi della mappa è relativamente sconfortante, almeno con riferimento agli ambienti italiani: per esempio, zoomando sulla Valle dell’Adige, tra Bolzano e Trento, risultano superfici forestali là dove invece ci sono vigneti e frutteti; il risultato è analogo osservando varie altre parti del nostro Paese, con i maggiori errori di omissione e commissione in corrispondenza delle classi di uso del suolo relative alle colture agricole legnose e ai pascoli (più o meno arborati), oltre che alle tagliate recenti dei cedui spesso classificate come disboscamento. Viene dunque da domandarsi quale sia l’affidabilità di questo prodotto, aspetto non indicato nel testo principale dell’articolo in questione e riportato solamente nei materiali supplementari (scaricabili a parte), quasi come aspetto secondario; si rimane peraltro sorpresi che a fronte di un ottimo disegno campionario per la valutazione dell’incertezza della mappa siano state usate come verità a terra immagini con risoluzione geometrica uguale o addirittura inferiore (MODIS) a quelle usate per la mappatura stessa, e solo “ove possibile” (?!) immagini Google Earth ad alta risoluzione geometrica.

Le immagini satellitari sono diventate una fonte largamente accettata e affidabile di informazioni utili alla mappatura, a vari livelli di scala, della copertura e dell’uso del suolo e di variabili ambientali. Tuttavia, l’efficacia di queste mappe per la conoscenza della verità a terra varia in funzione della loro distorsione (bias) e precisione (accuracy). La prima deve essere assicurata dalle metodologie utilizzate per la costruzione delle mappe stesse e la seconda deve essere valutabile con approcci statisticamente adeguati. Questi aspetti sono imprescindibili, e diventano, tanto più, assolutamente critici quando si analizzano “bilanci di superfici”, cioè differenze di superfici omologhe tra il tempo t₂ e il tempo t₁, dove entrano in gioco valori in genere piccoli rispetto alle dimensioni delle superfici omologhe coinvolte.

Come conclusione, forse sgradevole per alcuni, si sottolinea che, se le stime dei parametri ottenibili da una mappa sono affette da distorsione e/o non sono accuratamente valutate in termini di precisione statistica, la mappa stessa non ha alcun valore come base per la inferenza scientifica e la operatività tecnica: parafrasando McRoberts (Remote Sensing of Environment 115, pp. 715-724), in questo caso la mappa prodotta non rappresenta altro che una (bella) immagine, senza alcuna utilità per trarne decisioni fondate. Ciò non significa sminuire il ruolo che il telerilevamento può avere nelle scienze ambientali, ma evidenzia piuttosto la necessità di posizionarlo sempre nel giusto contesto.