Studio di un modello per la stima dell’ozono troposferico in provincia di Trento: relazione tecnica dello studio realizzato nell’ambito della convenzione tra IASMA e Servizio Foreste e Fauna della Provincia Autonoma di Trento (Convenzione N. 4297 del 12/3/08)

Nel 2007 sono state condotte due campagne di misura dell’ozono troposferico in provincia di Trento, una a scala locale (Maggio-Giugno) ed una provinciale (Giugno- Settembre). I dati così raccolti, unitamente a quelli della rete di centraline automatiche APPA, ai dati meteoclimatici (Temperatura e Precipitazioni) ed ai dati territoriali (quote, uso del suolo) sono stati considerati per valutare la possibilità di modellare le concentrazioni di ozono sul territorio provinciale. Sono stati seguiti due approcci, uno di tipo statistico, mediante l’uso della PLSR (Partial Least Square Regression), ed uno di tipo geostatistico, che ha considerato la dipendenza spaziale dei dati. Questi due approcci sono stati dapprima studiati relativamente ad un periodo di due settimane, tra il 13 ed il 27 Giugno 2007, considerando separatamente ciascuna settimana e poi la media delle due. Questo periodo è stato scelto perché era quello comune alle due campagne di misurazione e permetteva di massimizzare la numerosità delle osservazioni. Entrambi gli approcci hanno identificato la quota, la temperatura e le precipitazioni come i principali predittori dei livelli di ozono in Trentino, seppur con pesi diversi a seconda del periodo considerato. La validazione su siti indipendenti ha evidenziato errori medi assoluti pari al 28.6% (approccio statistico) e 16.1% (approccio geostatistico). L’RMSEP (Root- Mean-Square-Error of Prediction, una misura delle differenze tra il valore vero ed il valore predetto, espressa nella stessa unità di misura della variabile di interesse) è risultato leggermente migliore nel modello derivante dall’approccio geostatistico, per il quale anche la varianza spiegata è risultata superiore. In virtù dei minori errori, l’approccio geostatistico è stato quindi applicato per le stime a scala provinciale e per la previsione delle concentrazioni medie sul periodo Giugno-Settembre. Quota e precipitazioni sono risultati i predittori significativi che permettono di massimizzare la prestazione del modello con il minor numero di predittori. Le stime così ottenute sono state validate mediante Cross-Validation attraverso la procedura di Leave-One-Out, che ha evidenziato scostamenti medi dai dati misurati pari a 13.98 μg*m-3. Le stime indicano valori di ozono superiori (fino anche ad oltre 180 μg*m-3) nella parte occidentale della provincia, a ridosso dell’Adamello, e nel settore nord-orientale, dalla Marmolada al Primiero (120-180 μg*m-3). In queste zone l’AOT40 (stimato sul periodo metà Giugno-metà Settembre) arriva a valori 3-4 volte superiori al Target stabilito dalla Direttiva EU per la protezione della vegetazione. Merita ricordare tuttavia che esistono aree con misurazioni assenti (es. area centro-occidentale della provincia) che possono avere influenza nella formulazione del modello e sulla precisione delle stime. I risultati ottenuti sono promettenti e dimostrano la praticabilità dell’approccio seguito, che potrebbe portare a sviluppi applicativi interessanti: con l’aggiunta di una componente dinamica (tempo), si potrebbero ottenere stime e previsioni più robuste; sovrapponendo le stime dei livelli di ozono con altri layer informativi sarebbero possibili stime di rischio, oltrechè per la popolazione, anche per ecosistemi e vegetazione; diventerebbero fattibili una mappatura routinaria delle aree a rischio e studi correlativi sul possibile ruolo dell’ozono sulle condizioni dei boschi trentini.