Interdisciplinari e trasversali: ecco le infrastrutture di ricerca più importanti a livello europeo e le sfide alle quali intendono rispondere

Nei primi mesi di quest’anno è stata pubblicata la nuova Roadmap della European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI), il forum strategico che, per mandato del Consiglio dell’Unione Europea si occupa di supportare la definizione, costruzione e gestione delle grandi infrastrutture di ricerca (RI) europee.

Nata nel 2002, ESFRI pubblicò la sua prima roadmap nel 2006, in seguito rivista nel 2008 e nel 2010. Qui si delineavano 48 progetti per la costruzione di infrastrutture di ricerca pan-europee di nuova generazione. Fast forward al 2016, in cui 29 di queste si sono evolute da progetto a ente in fase di costruzione, dette Landmark, tipicamente costituendosi come ERIC (European Research Infrastructure Consortium). Nella nuova roadmap figurano inoltre sei nuovi progetti, frutto di una attenta analisi di cui parleremo sotto. Infine, trasversali alle infrastrutture scientifiche si collocano le e-infrastructures quali GÉANT, PRACE, EGI, EUDAT, che supportano le RI con servizi avanzati di connettività, calcolo, storage etc.

In occasione della presentazione della nuova Roadmap, tenutasi ad Amsterdam a marzo di quest’anno, il chair uscente John Womersley parla dell’evoluzione della vision di ESFRI, in cui si riconoscono attualmente quattro tendenze chiave: la sempre maggiore enfasi sulla condivisione dei dati su vastissima scala; la spinta verso ambiti di ricerca interdisciplinari, aggregando per esempio il dominio della tutela ambientale con quello della salute e del cibo, o anche quello della fisica con l’archeologia; la portata sempre più globale del lavoro di ricerca in cui l’Europa è un partner importante ma ovviamente non solitario; e infine l’importanza di dimostrare l’impatto economico della ricerca, visto il difficile contesto attuale. In pratica, questo vuol dire che nella valutazione dei progetti – sia vecchi che nuovi – oltre alla qualità scientifica dell’iniziativa si è anche presa in considerazione la project readiness (grado di preparazione progettuale), nel senso della presenza di un apparato gestionale, una tabella di marcia, un business plan e un supporto finanziario indipendente. In particolare Womersley sottolinea l’importanza per una grande infrastruttura di ricerca di avere l’impegno dei governi nazionali per finanziare la costruzione e l’operazione dei nodi nazionali, senza i quali l’infrastruttura non è in condizione di operare. Per questo motivo il gruppo ha messo come precondizione all’accettazione dei nuovi progetti il supporto di almeno tre governi nazionali. Per assistere i progetti in tutte le complesse operazioni di realizzazione di una RI, ESFRI rende disponibile un gruppo di lavoro specifico, l’Implementation Working Group, che segue l’andamento di tutti i progetti, e in particolare aiuta i nuovi progetti ad avviarsi alla fase di implementazione.

Il nuovo presidente (chair) di ESFRI, Giorgio Rossi, descrive in particolare un aspetto nuovo della Roadmap di quest’anno, l’analisi di scenario (landscape analysis).
“Dopo 10 anni di Roadmap ESFRI" ha dichiarato Rossi, "abbiamo ritenuto necessario adattare sia le procedure di selezione e ambito che la definizione della roadmap stessa, per includere non solo i progetti già esistenti ma allargare gli orizzonti a un contesto più ampio, quello che chiamiamo appunto l’analisi di scenario.
Abbiamo coinvolto tutti i nostri gruppi strategici che hanno lavorato per un anno a fare il punto su cosa è disponibile attualmente a livello di infrastrutture di ricerca per gli scienziati europei, allo scopo di rispondere a due necessità, una interna e una esterna. Quest’ultima è in risposta alla richiesta dal Consiglio dell’Unione Europea di avere una visione più allargata dell’intera Area di Ricerca Europea; la necessità interna era di fornire ai nostri gruppi di lavoro strategici una visione chiara di ciò che è già disponibile nella loro area scientifica prima che entrassero i nuovi progetti, per poter stabilire se un nuovo progetto si stesse inserendo in un’area già popolata (ma potesse agire in maniera complementare ad altre RI esistenti), oppure se il progetto rispondeva a un’area di debolezza nella competitività della scienza europea. Questo lavoro di preparazione ha fatto da guida per la selezione dei nuovi progetti.”

La landscape analysis riflette le tendenze evidenziate da Womersley; in questo contesto vengono quindi identificate aree di ricerca, spesso interdisciplinari, per le quali non esiste ancora una RI (gap analysis). Ed è per rispondere a queste esigenze che sono stati approvati i sei nuovi progetti.

Per esempio, si è riscontrata la necessità di supportare la ricerca sul miglioramento della produzione agricola nel contesto della grande sfida del cambiamento climatico, in particolare per quanto riguarda la fenotipizzazione delle piante. Si legge infatti nel rapporto che “Mentre c’è stato un progresso sostanziale nello sviluppo di strumenti di genetica a high-throughput, lo sviluppo nell’analisi dettagliata della fisiologia delle piante (in particolare nell’agricoltura) rimane indietro.”

La rete europea della ricerca GÉANT è riconosciuta come e-infrastructure essenziale e trasversale ai vari progetti di ricerca

La ricerca in questo settore è già parzialmente supportata dallo European Plant Phenotyping Network, in collaborazione con iniziative simili in Cina, India e gli Stati Uniti. Da qui sorge (la motivazione per) il nuovo progetto EMPHASIS (European Infrastructure for multi-scale Plant Phenomics and Simulation for food security in a changing climate), coordinato dalla Germania, che si occuperà di fenotipizzazione multi-scala per ottimizzare lo sfruttamento delle risorse genetiche e genomiche disponibile per il miglioramento delle colture nel contesto del cambiamento climatico.

Un altro esempio di nuovo progetto marcatamente interdisciplinare è il caso di E-RIHS (European Research Infrastructure for Heritage Science), situato nell’area tematica Innovazione Sociale e Culturale. Coordinato dall’Italia, il progetto si occuperà dell’integrazione su vasta scala di infrastrutture esistenti dedicate alle scienze del patrimonio culturale. Forte del supporto di 17 governi nazionali europei, E-RIHS è erede del lavoro di precedenti progetti europei tra cui EU‐ARTECH, CHARISMA e IPERION-CH in scienze della conservazione, e ARIADNE in archeologia. Come si legge nella presentazione dell’evento conclusivo del progetto CHARISMA, “La mancanza di una coerente e potente piattaforma che dia accesso al più vasto numero di tecniche scientifiche in combinazione con il massimo livello di competenza è stato in passato un importante fattore limitante per un rapido sviluppo della ricerca europea in questo settore.”
E-RIHS darà accesso a risorse culturali e naturali, collezioni, edifici, siti archeologici, oggetti digitali (intangibili), insieme a strumenti e risorse provenienti dai vari laboratori e centri di ricerca. La RI sarà il punto di riferimento europeo per una vastissima rete di conoscenze e metodi scientifici avanzati, per sostenere i ricercatori nella comprensione degli effetti del tempo e di un ambiente in continua evoluzione, e per garantire che gli interventi di restauro siano informati dalle più recenti ricerche.

Simili considerazioni valgono per tutti i nuovi progetti: nell’area Ambiente ACTRIS (Aerosols, Clouds and Trace gases Research Infrastructure – coordinato dalla Finlandia), una infrastruttura di ricerca sulla composizione dell’atmosfera terrestre, per comprendere il passato, l’attuale e prevedere l'evoluzione futura dell'atmosfera; e DANUBIUS-RI (International Centre for Advanced Studies on River-Sea Systems, coordinato dalla Romania), una infrastruttura interdisciplinare di ricerca e innovazione per i sistemi idrici fiume-mare. Nell’area delle Scienze Fisiche e Ingegneria, EST (European Solar Telescope, coordinato dalla Spagna), un telescopio avanzato per l'osservazione del Sole e della sua attività magnetica che verrà costruito nelle isole Canarie; e infine KM3NeT 2.0 (KM3 Neutrino Telescope 2.0: Astroparticle & Oscillations Research with Cosmics in the Abyss), non strettamente un progetto nuovo, ma il successore di KM3NeT che lo ridefinisce aggiornandolo al progresso scientifico e tecnologico degli ultimi anni.