RICERCA
Per fornire risposte e strumenti adeguati alle esigenze della transizione verde è necessaria un’attività di ricerca approfondita e innovativa. La ricerca è l’elemento primario della Fondazione.
La Fondazione per il Futuro delle Città si pone come piattaforma scientifica nazionale capace di integrare conoscenze ambientali, urbane, sociali e sanitarie, contribuendo alla definizione di politiche pubbliche basate su evidenze scientifiche e orientate al benessere dei cittadini e alla qualità del loro ambiente di vita.
CINQUE AREE DI RICERCA
La Fondazione studia la città come generatore di benessere intra-specie e inter-specie, dove il benessere è inteso come la coesistenza equilibrata di tutti gli organismi viventi, governata da una distribuzione equa dell’accesso alle risorse.
La città viene studiata come sistema complesso, i cui attori interagiscono in maniera articolata, connessa, talvolta inattesa.
Attività in corso
LIFE ESCAPOS
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D.1 – LIFE Energy + LIFE Climate – Project 101157553
LIFE23-CCA-IT-LIFE ESCAPOS “Environmental energy for Strategic CApillary urban POlicieS”
(finanziato dall’Unione Europea; Grant Agreement – GAP-101157553)
Per raggiungere la visione a lungo termine della Strategia dell’UE sull’adattamento ai cambiamenti climatici (Commissione Europea, 2021), l’adattamento e la resilienza delle città ai cambiamenti climatici è un requisito che non può essere ulteriormente rimandato.
Nella proposta di legge sul ripristino della natura sono stati inseriti obiettivi specifici, in particolare per quanto riguarda l’arresto della perdita di spazi verdi urbani entro il 2030, l’aumento della loro superficie di almeno il 3% entro il 2040 e di almeno il 5% entro il 2050, oltre a raggiungere un minimo del 10% di copertura arborea urbana in tutte le città e periferie entro il 2050 e un guadagno netto di spazio verde urbano, integrato anche negli edifici e nelle infrastrutture esistenti e di nuova costruzione.
I cambiamenti climatici e i fenomeni ad essi associati, come le isole di calore urbane, le ondate di calore, ecc. influenzano la salute delle persone e la vivibilità negli ambienti urbani interni ed esterni, nonché l’equilibrio dell’ecosistema.
L’Agenda urbana dell’UE ha evidenziato la necessità di sviluppare soluzioni basate sulla natura (NBS) per aumentare il ruolo degli ecosistemi urbani (definiti come sistemi socio-ecologici composti da infrastrutture verdi e infrastrutture costruite). Alberi, parchi, tetti verdi, giardini e foreste urbane contribuiscono a migliorare la qualità dell’aria, a ridurre il rumore, a mitigare le temperature estive riducendo le sacche termiche che si concentrano proprio nelle città nonché a fornire un effetto dumping/buffer sulle forzanti esterne e sugli eventi climatici estremi. Forniscono anche benefici non tangibili, come l’attività ricreativa, i valori culturali ed estetici e il mantenimento delle relazioni sociali. È importante notare che le persone che vivono in quartieri con una maggiore densità di alberi nelle strade o con una maggiore quantità di spazio verde risultano essere più in salute o si dichiarano tali.
In questo contesto, LIFE ESCAPOS è un progetto europeo che punta a ottimizzare e testare un nuovo approccio sia per la pianificazione dell’adattamento climatico sia per il monitoraggio dei risultati delle politiche e degli interventi attuati dal Comune.
Lo strumento operativo integrato che sarà ottimizzato e testato in un’area pilota del Comune di Firenze (Firenze Nova) è il sistema Escapos, destinato a essere integrato nella Smart City Control Room del Comune. Escapos permette di analizzare, studiare, bilanciare e ottimizzare i flussi energetici di qualsiasi sistema urbano in un’ottica di mitigazione e adattamento resiliente al clima.
Durante il progetto verrà quindi effettuato un monitoraggio continuo ante/post-operam dell’area (parametri: temperatura, umidità, qualità dell’aria, velocità e direzione del vento, illuminamento), effettuato anche con sistemi di monitoraggio con stazioni fisse e sistemi indossabili, finalizzato a popolare dinamicamente il database dei dati e a verificare l’efficacia di una serie di interventi con impatto sulla situazione complessiva dell’area.
Gli interventi di mitigazione climatica che verranno attuati si collegano a quanto già previsto dal Piano del Verde del Comune di Firenze, attirando una serie di investimenti pubblici nell’area.
Il progetto è realizzato dal Comune di Firenze, nel ruolo di capofila, insieme all’Università degli Studi di Firenze, alla società di ingegneria Vie en.ro.se., all’azienda Baker Hughes-Nuovo Pignone e alla Fondazione per il Futuro delle Città.
I principali obiettivi che il progetto si prefigge di raggiungere entro il 2027 sono:
1 – Ottimizzazione, upscaling e test in un’area pilota del Comune di Firenze del nuovo approccio ESCAPOS, basato sul sistema DCVs (Dynamic Control Volumes), che deve diventare uno strumento operativo in grado di integrare e interfacciare tutti i dati, i piani e le politiche climatiche comunali esistenti attraverso una rete capillare
di informazioni sempre disponibili, aggiornabili e open source.
2 – Adozione del DCV come strumento operativo e di attuazione per la pianificazione e il monitoraggio delle azioni individuate nel piano di adattamento climatico del Comune di Firenze.
3 – Sperimentazione di protocolli di collaborazione pubblico/privato per la realizzazione di azioni congiunte e sinergiche di adattamento ai cambiamenti climatici, rendendo l’adattamento più rapido e sistemico.
4 – Implementazione delle azioni previste dal piano di adattamento al clima grazie al supporto dello strumento sviluppato su un’area test particolarmente vulnerabile e critica di Firenze, su cui sperimentare il DCV come strumento per garantire la sostenibilità e la tutela dell’ambiente e la programmazione degli interventi e per il monitoraggio dei loro effetti.
5- Sistematizzazione dell’approccio DCV attraverso l’utilizzo del DCV integrato con tecniche GIS – deep learning come politica generale del Comune che porterà a un’estensione dei benefici climatici a tutta la città.
6 – Sperimentazione di un approccio incentrato sulle persone, coinvolgendo la cittadinanza attiva per aumentarne la consapevolezza e, in particolare, coinvolgendo gruppi specifici di popolazione nelle campagne di raccolta dati per sviluppare un approccio equo, inclusivo e consapevole alla gestione delle questioni legate ai cambiamenti climatici, rafforzando la resilienza e migliorando la capacità di adattamento.
Inizio del progetto: 1 luglio 2024
Durata: 36 mesi
Budget del progetto: € 2,455,645.72 € (60% cofinanziato dall’Unione Europea)
• Capofila: Comune di Firenze, Direzione Ambiente, Referente Dott. Arnaldo Melloni
• Responsabile Scientifico del progetto, coordinatore e referente per UNIFI: Prof.ssa Carla Balocco,
Fisica Tecnica Ambientale
• Partners: Università degli Studi di Firenze (UNIFI), Vie en.ro.se. Ingegneria (VIENROSE), Baker
Hughes-Nuovo Pignone (NUOVO PIGNONE), Fondazione Futuro delle Città (FFC)
Treesure
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Le foreste urbane sono alleate preziose delle nostre comunità. Regalano ombra e benessere, migliorano la qualità dell’aria, assorbono CO₂, favoriscono la biodiversità e rendono le città più vivibili. Ma in un’Europa sempre più esposta a eventi meteorologici estremi, con tempeste di vento intense e improvvise, anche gli alberi possono diventare vulnerabili. E quando un albero cade, oltre ai danni materiali, si aprono spesso polemiche, paure e disinformazione.
È proprio in questo scenario che nasce TREESURE – Decision support Tool for Risk Evaluation, management and awarenEsS of tree FailURE disasters, un progetto finanziato dal programma Horizon Europe con un budget di 3,5 milioni di euro e coordinato dall’Università di Firenze. L’obiettivo è chiaro: aumentare la resilienza delle città europee di fronte ai rischi connessi alla caduta degli alberi, senza rinunciare al loro valore ecologico, sociale e culturale.
La Fondazione per il Futuro delle Città si occupa delle fasi di sviluppo di progetto con una particolare attenzione alla comunicazione, alla diffusione e alla valorizzazione di Treesure e dei suoi risultati.
Un sistema intelligente per prevenire, non solo intervenire
TREESURE sviluppa un sistema di supporto alle decisioni (Dss) pensato per aiutare amministrazioni pubbliche, gestori del verde urbano, protezione civile e comunità locali a prendere decisioni informate e tempestive.
- dati satellitari dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa),
- sensori IoT installati sugli alberi o nelle loro vicinanze,
- droni e dispositivi intelligenti per il monitoraggio ambientale,
- Nature-based Solutions (NbS), come i sistemi di ancoraggio radicale per aumentare la stabilità degli alberi.
I sensori raccolgono informazioni sullo stato di salute, sulla stabilità strutturale e sulle condizioni ambientali. Questi dati vengono trasmessi in tempo reale a una piattaforma digitale, dove sono elaborati e incrociati con le immagini satellitari. Il risultato è una dashboard e un’app capaci di fornire allerta precoce, valutazione del rischio e indicazioni operative per la gestione e la manutenzione del patrimonio arboreo.
Tre territori pilota
Il progetto viene testato in tre aree rappresentative di diverse condizioni pedoclimatiche europee:
- Soria (Spagna)
- Brașov (Romania)
- Cecina (Italia)
Proprio a Cecina, partner del progetto, è stata avviata una mappatura dettagliata degli alberi urbani e un monitoraggio continuo della loro salute e stabilità. Qui, come negli altri siti pilota, sono sperimentate anche soluzioni innovative basate sulla natura per rafforzare la sicurezza senza compromettere il valore ambientale del verde urbano.
Il progetto ha una durata di 36 mesi e coinvolge università, centri di ricerca, enti locali, startup e associazioni di diversi Paesi europei.
Partecipazione e trasparenza
Uno degli aspetti più innovativi di TREESURE è il forte coinvolgimento degli stakeholder fin dalle prime fasi. Gestori del rischio, professionisti, autorità locali, associazioni e cittadini sono coinvolti attraverso:
- studi di caso e analisi dei requisiti sociali, ambientali e tecnici;
- tabletop games per simulare scenari di emergenza;
- co-creazione della dashboard e delle linee guida per gli utenti;
- sviluppo condiviso di strumenti di policy;
- test di scenario per valutare l’efficacia dell’allerta precoce e del controllo dei danni.
Questo percorso partecipativo ha un duplice obiettivo: migliorare la qualità delle soluzioni tecniche e rafforzare la fiducia del pubblico, contrastando la disinformazione che spesso accompagna le decisioni di abbattimento degli alberi a rischio.
TREESURE non guarda solo all’efficacia tecnica, ma anche alla sostenibilità nel lungo periodo. La soluzione viene valutata attraverso indicatori ambientali ed economici basati sull’analisi del ciclo di vita (Lca), per garantirne la fattibilità e la replicabilità in altri contesti europei.
Come sottolineano i ricercatori coinvolti, gli alberi urbani sono infrastrutture verdi fondamentali per la qualità della vita nelle città. Tuttavia, l’aumento degli eventi estremi impone strumenti nuovi per proteggere loro e le comunità.
TREESURE e un progetto che unisce scienza, tecnologia, partecipazione e soluzioni basate sulla natura e trasforma la gestione del rischio in un’opportunità di innovazione.
Urban future studies
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Il Dottorato in Urban Future Studies dell’Università degli Studi di Firenze è un programma di formazione di terzo livello dedicato allo studio delle trasformazioni urbane in chiave sostenibile e interdisciplinare.
Il percorso forma ricercatori e professionisti in grado di sviluppare e valutare soluzioni innovative per i sistemi urbani e periurbani, con particolare attenzione all’impiego di infrastrutture e tecnologie di tipo vegetale e naturale. L’obiettivo è contribuire alla transizione ecologica, promuovendo modelli di sviluppo urbano resilienti e a basso impatto ambientale.
Il programma adotta un approccio integrato che unisce competenze provenienti da architettura, ingegneria ambientale, design, economia, sociologia, biologia e scienze naturali, con un’impostazione che spazia dalla scala del prodotto e degli spazi urbani fino alle politiche pubbliche e ai modelli gestionali.
Attivato a partire dal XXXIX ciclo (a.a. 2023/2024), il Dottorato è sostenuto anche dalla Fondazione per il Futuro delle Città, che finanzia 8 borse di studio sui cicli XXXIX, XL e XLI, contribuendo allo sviluppo di competenze avanzate per le città del futuro.
Il programma è promosso dall’Università degli Studi di Firenze nell’ambito delle sue attività di ricerca e formazione sui temi della sostenibilità urbana.
Politiche della città
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Il Dottorato di Ricerca in Scienza e Tecnologia dei Bio e dei Nanomateriali dell’Università Ca’ Foscari Venezia si configura come un percorso di eccellenza a vocazione internazionale e interdisciplinare. Sviluppato in collaborazione con il Kyoto Institute of Technology, il Centro di Riferimento Oncologico di Aviano e numerose realtà industriali orientate alla ricerca, il programma – della durata di tre anni – nasce con l’obiettivo di colmare il divario tra le scienze fisiche, chimiche e ingegneristiche e l’ambito medico-biologico. Una sinergia che risponde alla crescente esigenza di formare professionisti capaci di operare in contesti complessi, dove l’integrazione tra discipline rappresenta un fattore chiave per affrontare in modo sistemico le sfide delle Life Sciences.
All’interno di una struttura dipartimentale che mette in relazione competenze in matematica, fisica, chimica e biologia, i dottorandi sviluppano progetti a filiera corta, potendo contare su un ecosistema di ricerca che integra competenze trasversali e favorisce l’innovazione scientifica e accademica.
La Fondazione finanzia una borsa di studio. La ricerca applica i principi della fisica dei sistemi complessi e della scienza delle reti all’analisi della sostenibilità urbana.
Biodiversità urbana
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L’Università degli Studi di Milano-Bicocca e la Fondazione per il Futuro delle Città hanno avviato un accordo di collaborazione scientifica nel campo della biologia ed ecologia applicata, con l’obiettivo di sviluppare nuove metodologie per lo studio della biodiversità funzionale e la progettazione di ecosistemi urbani più resilienti.
L’intesa nasce dalla crescente attenzione verso la qualità ecologica delle città e si inserisce nel solco delle più recenti indicazioni europee in materia di forestazione urbana e biodiversità, come le Guidelines on Biodiversity-Friendly Afforestation, Reforestation and Tree Planting pubblicate dalla Commissione Europea nel 2023. L’idea di fondo è che la semplice piantumazione non sia più sufficiente: serve una lettura integrata degli ecosistemi, che tenga conto non solo delle specie vegetali, ma anche delle condizioni del suolo, dell’acqua, dell’aria e delle dinamiche evolutive nel tempo.
In questo quadro, la collaborazione tra Bicocca e Fondazione punta a costruire un approccio scientifico capace di leggere la complessità degli ambienti urbani e periurbani, sviluppando strumenti per misurare la biodiversità e comprendere le relazioni tra le diverse componenti biologiche (taxa). L’obiettivo è arrivare a linee guida operative e metodologie replicabili per diversi contesti urbani.
Il programma di ricerca si è articolato in tre fasi principali. La prima ha riguardato la selezione delle aree di studio, la seconda è stata dedicata al lavoro sul campo mentre la terza fase è entrata nel cuore dell’analisi funzionale degli ecosistemi. Le aree urbane indagate sono state Roma, Firenze e Milano. Il progetto si inserisce in un filone di ricerca sempre più centrale per le città europee: quello della gestione integrata degli ecosistemi urbani, dove la biodiversità non è solo un indicatore ambientale, ma anche una componente strutturale della resilienza urbana e della qualità della vita.
Forestazione Urbana
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Il programma di ricerca “La Forestazione Urbana in Italia” nasce dalla collaborazione tra la Fondazione per il Futuro delle Città e il Politecnico di Milano, con l’obiettivo di analizzare e strutturare in modo sistematico le pratiche di forestazione urbana e periurbana nel contesto nazionale.
L’incarico affidato al Politecnico riguarda lo sviluppo di un quadro conoscitivo e operativo sugli interventi di forestazione in Italia, con particolare attenzione alla costruzione di sistemi di coordinamento e monitoraggio. L’intento è duplice: da un lato migliorare la conoscenza degli interventi già in corso, dall’altro favorire il trasferimento delle competenze tra i diversi attori coinvolti nella gestione del verde urbano.
Il programma punta a costruire una base metodologica condivisa per leggere la forestazione urbana non come insieme di interventi isolati, ma come sistema integrato di politiche, strumenti e attori, in grado di incidere in modo strutturale sulla trasformazione ecologica delle città italiane.
Coesione Italia 21-27
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La programmazione Coesione Italia 2021-2027 rappresenta il quadro strategico degli interventi finanziati dai Fondi Strutturali Europei (FESR, FSE+, Fondo di Coesione, JTF e FEAMPA) per ridurre i divari territoriali ed economici nel Paese.
Nell’ambito del programma Giovanisì della Regione Toscana per l’autonomia dei giovani, la Fondazione ha finanziato la ricerca di giovani ricercatori nell’ambito delle attività di transizione verde.
Carbomap
Il progetto Carbomap ha sviluppato modelli avanzati per stimare l’assorbimento di carbonio della vegetazione urbana a supporto delle politiche di transizione ecologica. Il progetto ha puntato a rendere la gestione del verde pubblico più scientifica e basata sui dati.
Attraverso tecnologie di cloud computing e la piattaforma Google Earth Engine, Carbomap ha elaborato dati satellitari ad alta risoluzione provenienti da Copernicus Sentinel-2 e Landsat, costruendo mappe della vegetazione urbana applicabili non solo a Firenze, ma anche ad altre capitali europee. Il progetto ha inoltre permesso di quantificare servizi ecosistemici come lo stoccaggio di carbonio e la rimozione di inquinanti atmosferici, offrendo indicatori utili per valutare l’efficacia delle Nature Based Solutions e degli interventi di riforestazione urbana.
Un ulteriore ambito di lavoro ha riguardato il rapporto tra salute degli ecosistemi e benessere dei cittadini, con particolare attenzione alla mitigazione dell’isola di calore urbana e agli impatti sulla salute pubblica. I risultati confluiscono in un Sistema di Supporto alle Decisioni pensato per i decisori pubblici, in grado di fornire informazioni aggiornate e strumenti utili per una pianificazione ambientale più efficace.
Criptus
Il progetto Criptus – Centro di ricerca interdisciplinare sulle politiche tecnologiche urbane sostenibili – è un’iniziativa biennale (2024–2026) dedicata all’analisi delle implicazioni giuridiche della transizione verde nelle città. L’obiettivo è valutare come le nuove tecnologie possano supportare la pianificazione urbana, integrando dati e strumenti per massimizzare benefici ambientali e sociali.
La ricerca adotta un approccio interdisciplinare che combina competenze giuridiche, tecniche e sociali. Una prima fase ha riguardato lo sviluppo di modelli di smart city orientati alla sostenibilità, con particolare attenzione ai sistemi capaci di replicare e monitorare dinamicamente la realtà urbana, supportando simulazioni e decisioni informate.
Il progetto approfondisce le condizioni normative per l’uso di queste tecnologie, con focus su governance dei dati, privacy, sicurezza e interoperabilità, nel quadro della regolazione europea. L’analisi evidenzia anche alcune criticità, tra cui opacità decisionale, rischi per la legittimazione democratica e dipendenze tecnologiche.
Per rispondere a queste sfide, Criptus propone un modello di governance ibrido che integra open data, data commons e strumenti fiduciari, affiancati da un coordinamento pubblico. L’obiettivo è trasformare il gemello digitale in un’infrastruttura urbana affidabile, trasparente e orientata alla tutela dei diritti.
Tecsus
Tecsus – Innovation in circular cities – è un progetto biennale di ricerca (2024–2026) che mira a sostenere la transizione verso modelli di economia circolare, con particolare attenzione al settore moda, strategico per l’economia regionale ma caratterizzato da un impatto ambientale significativo, soprattutto nella gestione dei rifiuti.
Il progetto adotta un approccio interdisciplinare che integra economia urbana, sostenibilità e scienze ambientali per analizzare il rapporto tra verde pubblico e benessere socioeconomico. La ricerca combina revisione della letteratura, analisi di dati spaziali e immagini satellitari, insieme a indicatori demografici e sociali.
Tra le attività principali figurano workshop partecipativi nel territorio fiorentino, che hanno coinvolto cittadini, associazioni e istituzioni in processi di co-progettazione urbana, tra cui la riqualificazione dell’area Ex-Camping Michelangelo. Parallelamente, sono state condotte analisi quantitative sulla distribuzione del verde pubblico a Firenze, messe in relazione con dati su reddito, deprivazione e salute, per contribuire alla definizione di politiche urbane più eque, inclusive e sostenibili.
L’Esa e la vegetazione urbana
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Il progetto Urbana (Development and Verification of Urban Analytics) è un’iniziativa sostenuta dall’Agenzia Spaziale Europea (Esa) in collaborazione con l’Istituto europeo delle foreste (Efi) e Gmatics. Scopo del programma è sfruttare i dati satellitari per migliorare la pianificazione urbana, l’ambiente, la salute pubblica e l’efficienza energetica. Il progetto sviluppa algoritmi avanzati per analizzare le aree verdi urbane e l’impatto ambientale su persone e infrastrutture. Dall’osservazione satellitare alle politiche urbane, Urbana si afferma come uno dei più avanzati esempi di integrazione tra tecnologia spaziale e pianificazione territoriale. Il progetto ha visto il contributo della Fondazione per il Futuro delle Città, protagonista nella declinazione operativa e scientifica delle analisi sul contesto italiano.
È proprio la Fondazione ad aver svolto un ruolo chiave nel collegare la dimensione tecnologica del progetto con le esigenze concrete dei territori. In collaborazione con l’Università di Firenze, ha guidato l’implementazione di metodologie innovative per l’analisi del verde urbano, contribuendo a tradurre i dati satellitari in strumenti utili per le amministrazioni pubbliche.
Il progetto, inserito nel contesto dell’EO4Health 2025, ha avuto come obiettivo principale l’integrazione dei dati di osservazione della Terra nelle politiche di salute pubblica e sostenibilità urbana. In questo quadro, la Fondazione ha promosso una delle iniziative più rilevanti: l’Osservatorio delle Foreste Urbane. Questa infrastruttura ha consentito il censimento e la classificazione del patrimonio verde in 92 città italiane, definendo un modello standardizzato per la valutazione del capitale naturale urbano.
Un contributo che si è rivelato centrale anche nella fase di costruzione della base dati. Attraverso l’integrazione dei dataset del Copernicus Land Monitoring Service, la Fondazione ha partecipato alla realizzazione di una mappatura ad alta risoluzione della vegetazione urbana. Le informazioni, organizzate in copertura arborea, arbustiva ed erbacea, hanno permesso di restituire una fotografia dettagliata della distribuzione del verde nelle città italiane.