Nel “nuovo disordine mondiale” segnato da crisi climatiche, shock energetici e fragilità geopolitiche, la serra intelligente smette di essere solo una struttura produttiva e diventa un’infrastruttura strategica: un ecosistema misurabile, interpretabile e sempre più adattivo, dove dati, luce e sostenibilità puntano a rimettere l’uomo al centro.
La letteratura del secolo scorso ha proiettato la nostra suggestione verso scenari surreali, a volte apocalittici.
Le grandi guerre, i conflitti coloniali, il gelo dei blocchi bipolari, i terremoti e le tante calamità naturali ci hanno immerso dentro una cappa fatta di tensione, paure e incertezze.
Una fobia che ci ha portato ad accumulare risorse, inventare soluzioni autonome di sopravvivenza, progettare ombrelli spaziali o campane di vetro per vivere su un pianeta o dentro un bunker sotto terra, se del caso rannicchiati in una safety cell o dentro un guscio abitativo[1].
Indice degli argomenti
Distopie e “villaggio globale”: perché serve una serra intelligente
Scenari – in un mondo sempre più assimilabile a quel “villaggio globale”[2] descritto da Marshall McLuhan – che ci riportano alle intriganti distopie orwelliane: letture che dal dopoguerra hanno fotografato una società proiettata verso la globalizzazione, tra “fattorie degli animali”[3] in critico dissenso con le logiche staliniane e “grandi fratelli”[4] con gli occhi puntati su una società miope, sempre più occidentalizzata.
Di questo “nuovo disordine mondiale”[5] ci aveva poi parlato il più illustre sociologo contemporaneo, imbattendosi in una “società liquida”[6] sempre più confusa tra linee guida globalizzanti e problematiche “glocali”[7]: “[…] Nessuno sembra ormai sotto controllo – annota Zygmunt Bauman – Peggio ancora, non è chiaro a cosa potrebbe somigliare, in queste circostanze, l’essere sotto controllo. Come prima, ogni tentativo di porre ordine è locale e determinato da qualche problema, ma non vi è luogo che possa pronunciarsi per l’umanità nel suo insieme, né un problema che possa affrontarsi per la totalità degli affari del globo. Proprio questa nuova e spiacevole percezione è stata espressa (con scarso beneficio per la chiarezza intellettuale) nel concetto attualmente alla moda di globalizzazione. Il significato più profondo trasmesso dall’idea di globalizzazione è quello del carattere indeterminato, privo di regole e dotato di autopropulsione degli affari del mondo: l’assenza di un centro, di una stanza dei bottoni, di un comitato di direttori, di un ufficio amministrativo. La globalizzazione è un nuovo disordine del mondo di cui parla Jowitt sotto un altro nome. In questo, il termine “globalizzazione” differisce radicalmente da un altro termine, quello di “universalizzazione” una volta costitutivo del discorso moderno sugli affari globali, ma ormai caduto in disuso e più o meno dimenticato. Insieme a certi concetti come “civiltà”, “sviluppo”, “convergenza”, “consenso” e molti altri termini usati nel dibattito appena iniziato e classico-moderno, l’universalizzazione trasmetteva la speranza, l’intenzione, la determinazione di creare ordine […]”[8].
Accordo di Parigi e Cop 30: clima e serra intelligente
In questo forsennato processo di globalizzazione, la base di partenza più recente ha riguardato l’Accordo di Parigi (Paris Agreement), rivolto a contrastare il fenomeno dei cambiamenti climatici, stabilendo una disciplina globale che avrebbe dovuto ridurre le emissioni di gas serra (GHG).
Un approccio di austerità graduale contro quell’indefinibile “buco dell’ozono”, a cui i Grandi della Terra hanno scelto di sottrarsi e oggi, con l’avvio della Cop 30 nel cuore della foresta più violentata del globo, si è arrivati a indicare che i “negazionisti… controllano gli algoritmi, seminano odio e diffondono paura”.
Un contesto dove il riscaldamento globale non è più da intendersi una minaccia per il futuro, ma “una tragedia del presente”, secondo la visione del presidente brasiliano Lula, e “per affrontarla serve una governance più solida con un Consiglio per il clima, in seno alle Nazioni Unite”.
Rimettere l’uomo al centro: AI etica e serra intelligente
Il nocciolo della questione è uno ed uno soltanto: riportare al centro dell’universo l’uomo, ormai relegato al ruolo di gregario tanto nelle periferie più remote del pianeta che nel mondo occidentalizzato.
E se guerre, sottosviluppo, siccità, eccessive esposizioni ai raggi solari, climi torrenziali, aree radioattive e quanto altro hanno eroso quel principio incorniciato nella Dichiarazione Universale dei Diritti Umani approvata nel lontano 1948 dall’Assemblea Generale delle Nazioni Unite, oggi la sfida è poter utilizzare un altro strumento critico, quello dell’Artificial Intelligence, affinché diventi ausilio etico per attenuare e risolvere i problemi più grandi della Terra: mangiare, bere e avere un ausilio di approvvigionamento energetico.
Le proposte tecnologiche sulle “serre intelligenti: luce e tecnologia per il futuro dell’agricoltura” che affronteremo in questo approfondimento dovranno essere lette, allora, come strumento virtuoso a favore dell’agricoltura in generale, ma applicabili anche a quelle criticità “glocali” sempre più diffuse a macchia di leopardo per via dei cambiamenti climatici e delle dinamiche geopolitiche.
Criticità che possono essere affrontate e gestite con l’ausilio etico – torniamo ancora a rimarcarlo – dell’intelligenza artificiale e delle nuove tecnologie, dove “dati, luce e sostenibilità” fanno la differenza, connotando peculiarità di portata ben più ampia fino a divenire soluzioni di interesse strategico per l’alimentazione, l’agricoltura e l’approvvigionamento energetico al fine di favorire lo sviluppo sostenibile soprattutto in quelle regioni più fragili del pianeta.
La continuità con la ricerca: dalla serra progettata alla serra adattiva
Se la globalizzazione ha mostrato le fragilità dei sistemi territoriali e la crisi del paradigma estrattivo che ha governato per decenni la gestione delle risorse, l’agricoltura protetta si configura oggi non più come un semplice prolungamento tecnico della pratica agronomica, ma come un dispositivo epistemico: un luogo dove conoscenza, osservazione e tecnica convergono per ricostruire un rapporto più stabile tra l’uomo e il suo ambiente vitale.
Nei precedenti contributi abbiamo illustrato come la qualità della luce, l’equilibrio climatico e la gestione fine delle variabili ambientali rappresentino la base irrinunciabile di qualunque struttura protetta destinata a produrre cibo in modo sostenibile.
Radiazione fotosinteticamente attiva, trasmittanza, uniformità luminosa, ventilazione, livelli di CO₂, scambio termo–igrometrico: sono elementi che devono essere compresi, modellati e integrati in un sistema che rimanga, prima di tutto, fedele ai principi biologici della coltura ospitata.
Ma questa è soltanto la soglia. Il passo successivo della ricerca non riguarda l’aggiunta di nuove tecnologie, bensì un cambio di paradigma: la transizione dalla serra progettata, intesa come struttura ingegnerizzata per ottimizzare parametri stabili, alla serra adattiva, pensata come organismo capace di rispondere alle fluttuazioni dell’ambiente e alle esigenze dinamiche della pianta.
Non si tratta – è bene chiarirlo – di attribuire alla serra una autonomia operativa che oggi non esiste, né di presentare funzionalità già completamente implementate. Parliamo invece di un orientamento di ricerca, un metodo che punta a integrare osservazione continua, modelli predittivi e capacità di adattamento progressivo.
Una direzione che mira a costruire infrastrutture in grado di apprendere dai propri dati, migliorare le proprie strategie di gestione nel tempo e sostenere agronomi e tecnici nel prendere decisioni più informate, precise e contestuali.
In questa prospettiva, la serra non è più un involucro che separa interno ed esterno, ma una porzione di ecosistema che opera in continuità con il territorio, che scambia energia, acqua, informazioni e che può contribuire, se ben progettata, alla stabilità complessiva dei sistemi umani in aree esposte a stress ambientali o geopolitici.
È un cambio di scala: dal manufatto alla rete, dalla struttura al sistema, dal singolo atto tecnico all’architettura continua dei dati.
Sensoristica e IoT: architettura della serra intelligente
Se la serra del passato era un dispositivo statico, governato da logiche di controllo elementari e da un rapporto quasi artigianale con l’ambiente interno, la prospettiva odierna – e ancor più quella che si sta delineando nella ricerca – richiede un salto qualitativo: un’architettura capace di osservare, interpretare e restituire valore operativo ai processi biologici che ospita.
Non si tratta di trasferire nella serra la retorica della “macchina intelligente”, ma di costruire le condizioni per cui essa possa diventare un sistema informativo vivente, in cui ogni evento agronomico sia collegato a un flusso misurabile, leggibile, contestualizzabile.
La sensoristica come estensione cognitiva dell’agronomo
Il cuore di questa trasformazione è la sensoristica, intesa non come mera dotazione tecnologica, ma come estensione cognitiva dell’agronomo. Sensori ambientali, termo–igrometrici, radiometrici, anemometrici, sensori fogliari e radicali: un insieme eterogeneo di strumenti che permette di cogliere variazioni sottili e spesso invisibili a occhio nudo.
In questo quadro, la misurazione non ha più solo una funzione di controllo, ma diventa atto epistemico, condizione per la conoscenza e per la progettazione del microclima futuro.
Reti IoT e resilienza: ridondanza, granularità, visione distribuita
Attorno a questa infrastruttura sensoriale prende forma il tessuto connettivo della serra intelligente: reti IoT interne, canali che trasportano informazioni con continuità, che aggregano dati provenienti da punti differenti e li traducono in una lettura coerente dello stato del sistema.
Il paradigma IoT non è una scelta tecnologica, ma un prerequisito di resilienza: garantire ridondanza, granularità e una visione distribuita che riduce i punti di fallimento e permette di reagire più rapidamente agli stress esterni.
Tuttavia, anche in questo caso è opportuno ribadire un punto: non stiamo descrivendo un sistema già pienamente operativo, bensì un’architettura di riferimento, un modello progettuale verso cui molte serre avanzate stanno gradualmente evolvendo.
Le reti sensoriali esistono, ma la loro integrazione in un sistema unificato, capace di generare valore predittivo, rappresenta ancora un ambito in sviluppo, oggetto di sperimentazione e perfezionamento.
In questo scenario, il dato assume un ruolo diverso rispetto al passato: non è solo strumento di registrazione, ma diventa tessuto operativo, infrastruttura immateriale che sostiene la capacità decisionale.
Ogni parametro – dalla variazione di radiazione al tasso di evapotraspirazione, dalla dinamica di apertura delle finestre alla risposta fisiologica della coltura – contribuisce alla creazione di un modello sempre più raffinato del comportamento della serra.
È in questo intreccio di misure, correlazioni e cicli temporali che la struttura protetta inizia a configurarsi come sistema complesso, in grado di apprendere schematicamente da ciò che osserva e, nel tempo, di orientare in modo più efficace le strategie agronomiche.
L’architettura dei sistemi intelligenti non mira dunque a sostituire la competenza umana, ma a restituirle una base informativa più ricca, più densa, più resiliente.
È una nuova forma di alleanza tra tecnica e biologia, tra osservazione empirica e modellazione digitale, che prepara il terreno – senza ancora promettere risultati definitivi – a un futuro in cui la serra possa diventare non solo luogo di produzione, ma nodo cognitivo del territorio.
Modelli predittivi e gestione adattiva: AI nella serra intelligente
Se la sensoristica fornisce alla serra i suoi organi percettivi, l’intelligenza artificiale rappresenta l’insieme degli strumenti interpretativi che consentono di tradurre i fenomeni osservati in un linguaggio leggibile e, soprattutto, utile per l’azione agronomica.
Ma è fondamentale chiarire un punto metodologico: non si tratta di attribuire alla serra un’autonomia decisionale pienamente realizzata né di postulare capacità operative già validate sul campo. L’AI, in questo contesto, va intesa come approccio progettuale e orizzonte di sviluppo, non come risultato già conseguito.
La prima componente su cui converge la ricerca è la modellazione predittiva dei microclimi interni. Le serre moderne non sono ambienti stabili: oscillano, reagiscono, accumulano stress, rispondono in maniera non lineare alle variazioni esterne.
Un modello predittivo non vuole anticipare il futuro in modo deterministico, ma ricostruire pattern ricorrenti, correlazioni nascoste, sensibilità del sistema a specifiche variabili.
Così, ad esempio, piccole variazioni della radiazione solare possono implicare, in determinati momenti del ciclo colturale, dinamiche termo–igrometriche più rilevanti di quanto l’intuizione suggerirebbe.
In questa fase, l’AI non agisce per sostituire esperienza e competenza, ma per amplificarle: identifica segnali deboli, suggerisce condizioni potenzialmente critiche, permette di simulare diversi scenari climatici e di verificare come la serra potrebbe reagire a eventi estremi – un fenomeno sempre più frequente in un clima instabile.
Sono strumenti di lettura, prima ancora che strumenti di controllo.
Da questa capacità di osservazione avanzata deriva la seconda dimensione: il supporto alle decisioni agronomiche. Irrigazione, aerazione, ombreggiamento, modulazione dei flussi energetici: tutte le scelte fondamentali della gestione colturale possono beneficiare di sistemi che aggregano dati in tempo reale e li confrontano con modelli di riferimento, inclusi quelli fisiologici.
Anche in questo caso, la prudenza è necessaria: parliamo di processi che possono essere guidati o ottimizzati mediante algoritmi, non di atti pienamente automatizzati che prescindono dalla supervisione umana.
L’agronomo rimane il decisore finale, mentre la serra fornisce una lettura strutturata delle dinamiche in atto.
Il terzo elemento è l’evoluzione progressiva del sistema verso forme di auto-apprendimento. Una serra che registra i propri dati, li analizza e li confronta nel tempo può sviluppare, gradualmente, una sorta di memoria operativa: riconoscere condizioni ricorrenti, adattare soglie di allerta, affinare le strategie di regolazione.
Non si tratta – è opportuno ribadirlo – di una autonomia completa, ma di una progressiva capacità di adattamento assistito, in cui osservazione, interpretazione e azione vengono collegate in cicli iterativi, sempre sotto la guida dell’operatore.
La gestione adattiva tramite AI diventa così un ponte tra complessità biologica e prevedibilità ingegneristica: un modo per trasformare dati grezzi in conoscenza agronomica, e conoscenza in scelte operative più consapevoli.
In un mondo dove cambiamenti climatici e tensioni geopolitiche rendono meno affidabili i modelli tradizionali, questa capacità di apprendere dal proprio ambiente costituisce un elemento essenziale di resilienza.
E prepara il passo successivo: il rapporto tra la serra e l’energia, non più solo consumata, ma prodotta e gestita come risorsa strategica.
Energia, fotovoltaico e accumulo: resilienza della serra intelligente
In un mondo attraversato da shock energetici, vulnerabilità infrastrutturali e crescente instabilità delle reti, la capacità di un sistema agricolo di funzionare in modo continuativo non può più dipendere esclusivamente da fonti esterne.
Per questo la serra contemporanea, soprattutto nei contesti critici, tende a configurarsi come unità energeticamente autonoma, capace non solo di ottimizzare i consumi, ma di produrre parte dell’energia necessaria al proprio funzionamento.
Anche in questo caso è opportuno ribadire un principio metodologico: non descriviamo infrastrutture che abbiano già raggiunto tali livelli di autonomia in modo completo e certificato.
Ci troviamo invece davanti a un modello di riferimento, un orientamento progettuale che integra tecnologie mature con linee di ricerca ancora in evoluzione.
L’obiettivo non è “promettere autosufficienze assolute”, bensì definire architetture capaci di aumentare la resilienza operativa della serra, riducendo la sua dipendenza da reti spesso fragili o discontinue.
La prima componente di questo modello è l’integrazione di sistemi di produzione energetica, in particolare solare fotovoltaico.
Non più come semplice aggiunta tecnologica, ma come parte strutturale dell’involucro architettonico: superfici che assolvono contemporaneamente alla funzione di protezione, regolazione luminosa e generazione elettrica.
Ciò richiede una progettazione oculata dell’incidenza solare, della distribuzione luminosa interna e della coerenza tra produzione energetica e fisiologia della pianta.
La luce, come abbiamo discusso nei precedenti articoli, non è una variabile sacrificabile; al contrario, rappresenta l’elemento centrale del processo fotosintetico e, dunque, dell’intero impianto produttivo.
A fianco della generazione emerge la necessità di una gestione intelligente dei flussi energetici, che tenga conto non solo dei consumi meccanici e climatici della serra, ma anche dello stato biologico della coltura.
Un sistema capace di modulare ventilazioni, movimentazioni, cicli d’irrigazione o raffrescamento non sulla base di logiche fisse, bensì in relazione ai bisogni fisiologici rilevati o stimati, permette di ridurre sprechi e di aumentare la continuità operativa in caso di stress esterni.
Qui, ancora una volta, l’AI e la sensoristica svolgono un ruolo di supporto: interpretano i dati, suggeriscono scenari, orientano strategie energetiche più efficienti, sempre sotto il controllo dell’operatore.
Infine, un elemento cruciale per i territori fragili è la capacità della serra di operare – almeno per periodi limitati – in condizioni di parziale o totale assenza di infrastrutture esterne.
Non si tratta di prefigurare serbatoi energetici inesauribili, ma di valutare soluzioni che includano sistemi di accumulo, ridondanza funzionale e protocolli di funzionamento in emergenza, per mantenere attive le funzioni vitali: aerazione minima, controllo di picchi termici, irrigazione di sicurezza.
Resilienza operativa e territori fragili: un presupposto sociale
Questa resilienza operativa non è solo un aspetto tecnico: è un presupposto politico e sociale.
In molte regioni aride, insulari, post–conflitto o caratterizzate da instabilità amministrativa, la possibilità di mantenere un presidio agricolo funzionante anche in condizioni critiche rappresenta un fattore di stabilizzazione comunitaria, di prevenzione delle crisi e di tutela del diritto fondamentale al cibo.
L’autonomia energetica della serra non implica isolamento, ma capacità di resistere.
È una forma di continuità operativa che nasce dall’integrazione virtuosa di architettura, agronomia, energia e dati: l’infrastruttura diventa così non solo luogo di produzione, ma punto di equilibrio tra uomo, ambiente e risorse, condizione essenziale per qualunque progetto di resilienza territoriale.
Metodo ed etica tra approccio e risultato
La premessa al presente approfondimento aveva messo a fuoco la necessità di “riportare al centro dell’universo l’uomo, ormai relegato al ruolo di gregario tanto nelle periferie più remote del pianeta che nel mondo occidentalizzato”.
Un obiettivo virtuoso che, soventemente, collide con le esigenze di business dettate dall’intelligenza artificiale, dove l’obiettivo di sviluppatori e soggetti attuatori non sempre abbraccia un approccio epistemologico.
Dove sarebbe necessaria attenzione verso il metodo affinché si abbracci una visione etica dell’attività di problem solving, piuttosto che, come più spesso accade, assistere ad una spasmodica bagarre tra metodo e risultato, “a qualsiasi costo”, purché in ribasso.
A prescindere se si tratti di una riduzione delle risorse umane impiegate, della sicurezza sul posto di lavoro, di un processo di delocalizzazione, di una esternalizzazione del know how o, peggio ancora, con produzioni intensive con un risultato qualitativo inversamente proporzionale rispetto alla quantità.
Non sono, ormai, importanti riflessioni su “la scienza e il mondo moderno”, secondo cui, per usare le parole del filosofo Alfred North Whitehead[9], “l’uomo che basta a se stesso, con particolarità che non riguardano nessuno, è un concetto senza valore per la civiltà moderna”[10].
Tutte le soluzioni tecniche e di artificial intelligence che abbiamo ritenuto di armonizzare all’interno di un indotto produttivo agricolo intensivo, e che abbiamo avuto il privilegio di esporre con questi approfondimenti sul tema, hanno l’obiettivo di restituire dignità al lavoro dell’uomo, a riportarlo al centro della scena ed offrire, nell’interesse comune e globale, uno strumento essenziale, come quello dell’approvvigionamento alimentare in modo sostenibile, a bassissimo impatto ambientale e, soprattutto, lasciando sempre alla risorsa umana ogni scelta etico produttiva.
Ecco perché riteniamo che si possa bilanciare in modo efficiente, economicamente valido, strategicamente appetibile, eticamente apprezzabile il rapporto tra metodo e risultato: yes we can.
Note
[1] Soluzioni della società Dem Tech di Gioia Tauro.
[2] Mc Luhan M., Powers B. R., The global village, Oxford University Press (1989).
[3] Orwell G., La fattoria degli animali, traduzione di Basso B., prefazione di Monicelli G., Collana Medusa n. 200, Verona-Milano, Mondadori Editore, Milano (1947).
[4] Orwell G., 1984, Mondadori editore, Milano (2020) prima edizione 1949.
[5] Jowitt K., New world disorder, University of California Press (1992).
[6] Bauman Z., Liquid Modernity, traduzione italiana Modernità liquida, Editore Laterza, Roma-Bari (2002).
[7] Bauman Z., Globalizzazione e glocalizzazione, Armando editore, Roma (2005).
[8] Ivi, pag. 337.
[9] Whitehead A. N., La scienza e il mondo moderno, Boringhieri, Torino (1979).
[10] Pettigiani M. G., Sica S., La comunicazione interumana, Franco Angeli, Milano (1996), p. 9.
