INTRODUZIONE – PRESTAZIONI E VANTAGGI

MediWaterSafe 4.0 è la centralina d’irrigazione sviluppata da Harpo per la realizzazione di giardini pensili domotici. La sua peculiarità consiste nell’interpretare lo stato energetico dell’acqua nei substrati Harpo e di modulare l’irrigazione in modo da stabilizzare le condizioni di idratazione su uno stato di moderata disponibilità idrica. Il sistema a verde pensile domotico Harpo è stato testato presso l’università di Trieste. Di seguito riportiamo i vantaggi di questo sistema emersi durante lo studio.

LA RICERCA PRESSO L’UNIVERSITÀ DI TRIESTE
I due grafici a sinistra mostrano i volumi di irrigazione ed il contenuto idrico nel substrato di due moduli a verde pensile Harpo, identici per costruzione e vegetazione ma irrigati con diversi dispositivi: un temporizzatore classico nel modulo CTR e con MediWaterSafe 4.0 nel modulo MWS.
Nel modulo controllo (CTR) ogni giorno partiva l’irrigazione per un tempo fissato, nel quale venivano somministrati 7 mm d’acqua tramite gocciolatori. L’irrigazione del controllo è rappresentata dalla linea nera continua orizzontale nel grafico in alto ed è registrata dai picchi a intervalli regolari visibili nel grafico del contenuto idrico sottostante. I picchi maggiori corrispondono invece agli eventi piovosi, che sono stati evidenziati dalle frecce blu. Si può notare che nel modulo controllo (CTR) il volume d’acqua si è mantenuto ad un valore abbastanza alto e spesso ha raggiunto (e superato) la massima ritenzione idrica, pari circa al 40%.
La centralina MediWaterSafe invece ha mantenuto lo stato idrico ad un livello molto più basso e nel periodo rappresentato il substrato non ha mai raggiunto la massima ritenzione. Questo grafico ci permette di fare importanti considerazioni:

1. RISPARMIO IDRICO: UTILIZZO DELLA PIOGGIA
   Le precipitazioni intercettate dal modulo controllo trovavano un contenuto idrico spesso elevato, di conseguenza portavano quasi sempre il substrato a massima ritenzione ed il volume di pioggia eccedente veniva perso. Il modulo MWS al contrario ha sempre trattenuto completamente le precipitazioni. La centralina MediWaterSafe ha quindi permesso di sfruttare meglio gli apporti gratuiti (come testimoniato dai periodi in cui non ha irrigato perché sostenuto dall’acqua accumulata nell’ultima precipitazione), consentendo un notevole risparmio. Durante i tre mesi estivi monitorati, il sistema a verde pensile domotico Harpo ha risparmiato il 68% dell’acqua.
2. INVARIANZA IDRAULICA
   Il punto precedente può essere visto anche dalla prospettiva opposta, cioè quella dei deflussi originati: il modulo CTR, nel raggiungere la massima ritenzione ha originato deflussi in diverse occasioni, MWS al contrario ha potuto trattenere completamente le precipitazioni che hanno caratterizzato quel periodo di studio, raggiungendo la sorprendente prestazione di “zero deflussi”.
3. RISPARMIO IDRICO: MENO PERDITE D’ACQUA PER EVAPOTRASPIRAZIONE
   Un moderato deficit idrico induce in molte piante delle risposte fisiologiche orientate ad una gestione efficiente e parsimoniosa della risorsa idrica. I meccanismi possono essere di vario tipo, come il controllo dell’apertura degli stomi e lo sviluppo di un apparato fogliare più contenuto e compatto. Queste misure portano ad una riduzione dell’evapotraspirazione e del fabbisogno idrico. Si osservino ad esempio i giorni attorno al 17 agosto (quelli compresi tra le due linee verticali tratteggiate nel grafico successivo): in quei giorni il volume di irrigazione somministrato nel modulo controllo è stato più elevato che nel modulo MWS. Il volume è stato inoltre quasi costante in entrambi i moduli. Si noterà che ciò nonostante il contenuto idrico di CTR scendeva, mentre quello di MWS rimaneva costante. Questo perché le piante nel modulo irrigato con il normale temporizzatore consumavano più acqua, pur essendo uguali per numero e specie al modulo gemello irrigato con MediWaterSafe 4.0.

   Leggi anche: l’articolo “Risparmio idrico” per approfondire il tema del risparmio idrico, che sta diventando sempre più centrale nella gestione del verde urbano. 

4. SISTEMA ADATTIVO
   La durata dell’irrigazione nel modulo CTR era stata definita dall’università in seguito a valutazioni approfondite sul fabbisogno idrico delle piante in quelle condizioni. Ciò nonostante i grafici mostrano come un’irrigazione di durata costante sia sempre soggetta tanto al rischio di irrigare troppo (testimoniato dal frequente raggiungimento della massima ritenzione con conseguente perdita per drenaggio), quanto al rischio di incorrere in stress idrico: se le piogge fossero state meno frequenti, il trend di evapotraspirazione del modulo CTR avrebbe portato ad un forte stress idrico (si osservi la freccia rossa).
   Al contrario la centralina MediWaterSafe 4.0 ha mostrato un comportamento adattivo: ha modulato l’irrigazione interrompendola o riducendola quando lo stato idrico del substrato era molto favorevole e aumentandola progressivamente man mano che lo stato idrico si avvicinava al valore desiderato, in modo da stabilizzarlo, come testimoniato dal trend indicato dalla freccia verde.
   Leggi anche: l’articolo “Magia o fisica?” – per una spiegazione del metodo con cui si misura il contenuto idrico del substrato con il sistema di irrigazione adattivo MediWaterSafe 4.0
5. RESISTENZA ALLO STRESS
   La capacità di mantenere uno stato idrico moderatamente deficitario stimola le piante a sviluppare una struttura e una fisiologia di tolleranza agli stress. Nello studio si è potuto constatare che le piante irrigate da MediWaterSafe, durante l’estate risultavano meno stressate rispetto alle piante irrigate con un temporizzatore classico
   Lo stress è stato determinato sia sulla base della massima resa quantica del fotosistema II (Fv/Fm), sia sulla base dei danni subiti dalle radici a temperature crescenti, come illustrato nell’immagine a fianco, dove sull’asse verticale si può vedere il danno subito dalle piante (REL) irrigate dal MediWaterSafe 4.0 (indicatori grigi) e da quelle irrigate con normale temporizzatore (pallini bianchi). È evidente come l’irrigazione controllata da MediWaterSafe abbia indotto le piante di Iperico a resistere meglio alle alte temperature.
6. GESTIONE DOMOTICA 4.0
   MediWaterSafe integra l’ambiente fisico del tetto verde con l’ambiente virtuale sul web: grazie ad un software progettato su misura, l’utente può monitorare in continuo lo stato idrico e la temperatura del suo verde pensile, apportare modifiche all’irrigazione programmata e monitorare il consumo idrico.