Il progetto CHANGES mira a promuovere la ricerca interdisciplinare e le sinergie intersettoriali per sostenere lo sviluppo di strategie innovative a lungo termine per l’interpretazione, la comprensione, la conservazione e la valorizzazione del patrimonio culturale materiale ed immateriale. CHANGES promuove lo sviluppo di soluzioni basate sulla doppia transizione, digitale ed ecologica, intende ridurre le disuguaglianze sociali ed economiche.

Il partenariato esteso è costituito da 11 Università, 4 Enti di Ricerca, 3 Scuole di studi avanzati, 6 Imprese, 1 Centro di Eccellenza: un ecosistema multi-tecnologico e interdisciplinare per la formazione, la ricerca, il trasferimento tecnologico riferito alla cultura umanistica e al patrimonio culturale.

Il CNR partecipa al progetto CHANGES attraverso l’Istituto di scienze del patrimonio (ISPC), in qualità di istituto capofila, insieme all’Istituto di matematica applicata “Mauro Picone” (IAC); all’Istituto di linguistica computazionale “A. Zampolli” (ILC); all’Istituto nazionale di ottica (INO); l’Istituto dei polimeri, compositi e biomateriali (IPCB); l’Istituto di scienze dell’atmosfera e del clima (ISAC); l’Istituto di scienze e tecnologie dell’informazione “Alessandro Faedo” (ISTI); l’Istituto di scienze e tecnologie chimiche “Giulio Natta” (SCITEC); l’Istituto “Opera del Vocabolario Italiano” (OVI).

Il CNR-ISAC è coinvolto particolarmente nello Spoke 7 “Protection and Conservation of Cultural Heritage against Climate Changes, Natural and Anthropic Risks” - Definizione di strumenti per la prevenzione dei rischi, la manutenzione preventiva, la gestione del rischio di catastrofi, l’identificazione di strategie di adattamento ai cambiamenti climatici.
Le sedi di Bologna e Lamezia Terme del CNR-ISAC sono maggiormente coinvolte nel WP3 e nel WP4 dello Spoke, portando avanti le seguenti attività:
Risk assessment of cultural heritage exposed to hydro-meteorological events linked to climate change by:

• application of data and products from climate modelling and earth observation domain for the hazard analysis
• vulnerability evaluation of cultural heritage to the impacts of hydro-meteorological events
• Application of the WebGIS platform "Risk Mapping tool for Cultural Heritage Protection" to two case studies representative of different categories of cultural heritage at risk due to diverse hydro-meteorological hazards: historic centre of Florence (monumental complex in urban area – risk of large basin flood, heavy rain), cultural landscape of Aeolian Archipelago (terraces in remote/coastal area – risk of flash floods, heavy rain, drought)
• setting up strategies of prevention and mitigation of the impacts

PNRR: Missione 4 – Componente 2 “Dalla ricerca all’impresa” – Investimento 1.3 Partenariati estesi a Università, centri di ricerca, imprese e finanziamento progetti di ricerca

Importo finanziato al CNR-ISAC: € 183.566,07

The INTERROGATION project will unveil the role of climatic and human-controlled drivers for drought risk mitigation and will develop
a prototype of a decision support system to ensure an integrated management of available water resources during the increasingly
frequent drought events affecting the Mediterranean area. The work plan will focus on the Po river basin, an exemplary case study
for its topographic, physiographic and geomorphic characteristics, as well as its economic importance, and will be built over three
Pillars (Figure 1), namely (1) accurate in situ and high resolution reanalysis/ satellite data, (2) hydrological modelling and uncertainty
assessment, (3) retrospective analysis of past multi-year drought events and generation of “what-if” scenarios.
The three Pillars will be intimately connected to each other to conduct the core research of the INTERROGATION project: high
resolution in situ, reanalysis and satellite data will be used as inputs of an advanced hydrological modelling for a synoptic
reconstruction of the multi-year drought events occurred in the period 1990-2020 over the Po river basin. The spatial and temporal
connection between natural and human processes on drought development will be investigated by accounting also for uncertainties.
The knowledge acquired on the study of past drought events will be exploited to generate plausible “what-if” scenarios of climate,
land use and water management. These scenarios will be used to outline operating strategies and develop a decision support system
that will guide stakeholders towards an integrated management of water resources during drought events. For the first time, the
INTERROGATION project will integrate new high resolution remote sensing and reanalysis products with advanced modelling tools to
(i) provide a comprehensive knowledge of the drought impacts across the Po river basin, (ii) identify a set of proactive and timely
actions to prevent, in advance, the negative effects of drought events, and (iii) develop a forecasting tool including a robust
assessment of uncertainty in the predictions.

The aim of this research program is to keep accurate measurements of different physical variables characterizing the Antarctic Plateau surface: surface downwelling and upwelling radiative fluxes, characteristic of the air-snow interface, snow precipitation and surface temperatures, through the facilities implemented at Concordia Station. Here, one of the few polar nodes of the Baseline Surface Radiation Network (BSRN) operates since Jan 2006, providing surface state-of-the-art measurements of broadband short-wave (solar) radiation components (global, direct, diffuse and reflected) and of thermal radiation (emitted by atmosphere and surface). These measurements provide year-round complete information on radiative regime on the East-Antarctic Plateau. Radiative fluxes represent an important input for both mass balance and regional climate models. Moreover, surface irradiance datasets are needed to validate satellite radiometry and useful to calibrate and validate several other satellite observations. Narrow-band solar radiation measurements (UV, VIS and NIR fluxes) will be implemented and/or extended using techniques/instrumentation developed/acquired in the frame of previous PNRA projects or put at disposal. The same applies to the precipitation isotopic analysis: precipitation data are rare and difficult to obtain. Long summer periods without precipitation enhance surface snow metamorphism. The most part of accumulation results from a limited number of events originating from the coastal area and moving north to south. Accumulation at Concordia is produced also from diamond dust and hoar frost, mostly related to local thermodynamic conditions. Daily precipitation sampling for isotopic measurements have been continuously carried out at Dome C since 2008; it would be of primary importance to maintain the continuity of this unique temporal series, considering that Concordia is the only station in Antarctica hosting this type of observations and sampling.

Il National Biodiversity Future Center (NBFC) è uno dei cinque centri nazionali dedicati alla ricerca di frontiera che coinvolge istituzioni e imprese in tutta Italia. Oltre 1.500 ricercatori e 48 enti partner impegnati a studiare e preservare gli ecosistemi e la biodiversità del nostro Paese.

Con NBFC parte dall’Italia un messaggio concreto per promuovere la gestione sostenibile della biodiversità, che svolge un ruolo cruciale nel funzionamento di tutti gli ecosistemi del Pianeta ed è alla base della vita sulla Terra, con un impatto diretto sul benessere della collettività e del singolo.

La varietà biologica in tutte le sue forme, dai microbi alle piante e agli animali, fino alla specie umana con le sue diversità culturali, è nel Mediterraneo – e in particolare in Italia – un patrimonio ancor più prezioso, visto che nel nostro Paese è concentrata una diversità biologica tra le più significative di tutta l’Europa, con 60.000 specie animali, 10.000 piante vascolari e oltre 130 ecosistemi. Per studiare e tutelare questa ricchezza – la cui protezione ora è sancita anche dall’articolo 9 della Costituzione italiana, modificato nel febbraio 2022 proprio per includere il riferimento al concetto di biodiversità, unitamente alla nuova formulazione dell’articolo 41 circa la tutela della salute e dell’ambiente – nasce NBFC, il primo Centro nazionale di ricerca dedicato alla biodiversità, coordinato dal CNR.

NBFC è composto da una rete nazionale estesa di università, centri di ricerca, associazioni e altri soggetti privati e sociali, attraverso le quali il Consorzio ha la possibilità di intraprendere azioni concrete, efficaci e immediate, per arrestare la perdita di biodiversità, contribuendo a perseguire l’obiettivo di proteggere il 30% del territorio italiano entro il 2030, come chiede l’Unione Europea, e promuovendo, nella scienza e nella politica, i processi di conservazione, ripristino e valorizzazione della biodiversità. Saranno create reti di collegamento tra la comunità scientifica, le amministrazioni nazionali e locali, il mondo imprenditoriale e i territori. Saranno sviluppate nuove tecnologie per migliorare la ricerca, creando nuove opportunità di lavoro e formando, come prevede il PNRR, una nuova classe di ricercatori, cioè gli scienziati di domani.

Il CNR-ISAC è coinvolto particolarmente nello Spoke 4 “Ecosystem functions, services and solutions” e nello Spoke 6 “Biodiversity and human wellbeing”.

Nello Spoke 4, sono stati individuati e caratterizzati dai partner coinvolti 12 Broad Site (siti ad area vasta) degli ecosistemi terrestri; è stato lanciato l'Hub italiano delle Nature-Based Solution è stata definita l'architettura della ‘Piattaforma Ecosistemi e Funzioni della Biodiversità’ e il gruppo di lavoro 'Incendi e biodiversità' è stato lanciato e reso operativo. Quest’ultimo, coordinato da Mara Baudena del CNR-ISAC e Paolo Fiorucci del CIMA Foundation, ha l’obiettivo di predire il futuro degli ecosistemi percorsi da incendi e degli incendi stessi dato il cambiamento climatico in corso e atteso. Questo viene perseguito costruendo nuovi modelli basati su misure integrate della dinamica delle piante e del suolo pre- e post-incendi, su dati da satellite, ma anche da paleodati. Nello Spoke 4 sono stati prodotti 74 articoli scientifici 29 presentazioni e prodotti divulgativi.

Nello Spoke 6, che si occupa di valorizzazione della biodiversità urbana, è in corso la ricerca e identificazione di microrganismi ed enzimi microbici coinvolti nei trattamenti di rifiuti e inquinanti così come di nuove molecole bioattive. Il CNR-ISAC partecipa con un gruppo di lavoro (guidato da Stefano Decesari e Francesca Costabile) che partecipa al tavolo dedicato allo studio degli effetti del verde urbano su salute e benessere dei cittadini, in particolare attraverso gli effetti di mitigazione dell’inquinamento atmosferico e degli altri parametri che concorrono a determinare l’esposoma degli individui. Ad oggi è iniziato il primo studio di coorte per l’analisi degli effetti dell’inquinamento atmosferico sulla salute e in cui si farà uso anche dei modelli CNR-ISAC di qualità dell'aria. È in corso l’analisi per identificare i biomarcatori correlati ad alcune malattie non trasmissibili e sono iniziati gli studi su cause ed effetti delle infrastrutture verdi sulla qualità dell’aria che saranno oggetto di studi sperimentali dedicati, nell’area urbana di Roma. Sono state campionate 600 specie e ora sono in corso la caratterizzazione, le analisi e i test per identificare possibili molecole interessanti per scopi applicativi. Infine, è stato fatto il lavoro di identificazione di imprese e iniziative di restauro pubbliche e private come casi studio di nuovi modelli di business per il ripristino della biodiversità. Sono stati pubblicati 14 articoli scientifici e 20 presentazioni e prodotti divulgativi.

PNRR: Missione 4 – Componente 2 “Dalla ricerca all’impresa” – Investimento 1.4 Potenziamento strutture di ricerca e creazione di "campioni nazionali" di R&S su alcune Key enabling technologies

Importo finanziato al CNR-ISAC: € 1.149.983,27

What if EU citizens could collaborate with scientists in the preservation of cultural heritage? Could conservation professionals be
provided with actionable technologies, skills and frameworks that upgrade their efficiency? Europe's cultural heritage is a rich and
diverse melting pot of traditions, monuments and communities where we have boiled our identity, well-being and sense of
belonging. Nonetheless, in recent years, we have witnessed a series of natural and human-induced disasters that threaten it.
Improving cultural heritage resilience to climate change and anthropogenic hazards requires a shift in conservation practices towards
more holistic ones. ChemiNova aims to develop an intelligent computational system that goes beyond current technologies to
improve the conservation, analysis and monitoring of European cultural heritage assets. Using a myriad of data, we will tackle
structural and chemical damages, focusing on two specific human-induced threats: climate change and civil conflicts. Furthermore,
our impact lies in the fact that we will not build an ad hoc device, but our technology is adapted so that anyone can access it from
anywhere. We will involve local communities in conservation practices, from providing data (citizen science) to raising awareness on
the effects of climate change, natural and human hazards affecting CH. As a main objective, we will develop novel and cost-effective
ways for remote and on-site monitoring of cultural heritage assets by reusing existing technologies and providing conservators with
advanced analysis of structural and chemical damages due to human-induced threats. Also, it will involve heritage practitioners and
non-experts in conservation processes, while considering end-users at the centre of our tools and methods. ChemiNova considers a
set of non-destructive and portable technologies in a modular way that will allow adaptable inspections according to the different
case scenarios, monuments, buildings and artefacts.