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Attività di ricerca

  • Calibrazione e validazione di simulatori di propagazione degli incendi boschivi; applicazione di simulatori di propagazione nella prevenzione e nella gestione degli incendi; simulazione degli effetti delle variabili meteorologiche e delle condizioni climatiche sull'insorgenza e sulla diffusione degli incendi; caratterizzazione di interfacce urbano-rurali a rischio di incendio; previsione dell'impatto dei cambiamenti climatici sulla probabilità e sulla gravità degli incendi boschivi; mitigazione e adattamento agli incendi boschivi; stima della vulnerabilità e del rischio di incendio.
  • Stima e mappatura dei tipi di vegetazione e dei modelli di combustibile attraverso dati di campo e immagini satellitari.
  • Stima della consistenza spaziale e temporale della defogliazione di insetti su boschi di querce mediante indici di telerilevamento.
  • Previsione e stima a breve termine dell'evapotraspirazione di riferimento.
  • Analisi statistica delle serie temporali.
  • Sviluppo di sistemi informativi geografici.
  • Tecniche di gap-filling per la stima dei dati mancanti.
  • Analisi di serie temporali di emisioni polliniche.

Pubblicazioni selezionate

Salis, M., Del Giudice, L., Alcasena-Urdiroz, F., Scarpa, C., Duce, P. (2023). Assessing cross-boundary wildfire hazard, transmission, and exposure to communities in the Italy-France Maritime cooperation area.  Frontiers in Forests and Global Change, 6, 1241378.
Jahdi, R., Del Giudice, L., Melis, M., Lovreglio, R., Salis, M., Arca, B., & Duce, P. (2022). Assessing the effects of alternative fuel treatments to reduce wildfire exposure. Journal of Forestry Research. https://doi.org/10.1007/s11676-022-01504-2
Salis, M., Del Giudice, L., Jahdi, R., Alcasena-Urdiroz, F., Scarpa, C., Pellizzaro, G., Bacciu, V., Schirru, M., Ventura, A., Casula, M., Pedes, F., Canu, A., Duce, P., & Arca, B. (2022). Spatial patterns and intensity of land abandonment drive wildfire hazard and likelihood in mediterranean agropastoral areas. Land, 11(11). https://doi.org/10.3390/land11111942
Del Giudice, L., Arca, B., Scarpa, C., Pellizzaro, G., Duce, P., & Salis, M. (2021). The wildland-anthropic interface raster data of the italy–france maritime cooperation area (sardinia, corsica, tuscany, liguria, and provence-alpes-côte d’azur). Data in Brief, 38, 107355. https://doi.org/10.1016/j.dib.2021.107355
Salis, M., Arca, B., Del Giudice, L., Palaiologou, P., Alcasena-Urdiroz, F., Ager, A., Fiori, M., Pellizzaro, G., Scarpa, C., Schirru, M., Ventura, A., Casula, M., & Duce, P. (2021). Application of simulation modeling for wildfire exposure and transmission assessment in sardinia, italy. International Journal of Disaster Risk Reduction, 58, 102189. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2021.102189
Ascoli, D., Vacchiano, G., Scarpa, C., Arca, B., Barbati, A., Battipaglia, G., Elia, M., Esposito, A., Garfì, V., Lovreglio, R., Mairota, P., Marchetti, M., Marchi, E., Meytre, S., Ottaviano, M., Pellizzaro, G., Rizzolo, R., Sallustio, L., Salis, M., … Bacciu, V. (2020). Harmonized dataset of surface fuels under Alpine, temperate and Mediterranean conditions in Italy. A synthesis supporting fire management. iForest - Biogeosciences and Forestry, 6, 513–522. https://doi.org/10.3832/ifor3587-013
Jahdi, R., Salis, M., Alcasena, F. J., Arabi, M., Arca, B., & Duce, P. (2020). Evaluating landscape-scale wildfire exposure in northwestern iran. Natural Hazards, 101(3), 911–932.
Jahdi, R., Salis, M., Alcasena, F. J., Arabi, M., Arca, B., & Duce, P. (2020). Evaluating landscape-scale wildfire exposure in northwestern iran. Natural Hazards, 101(3), 911–932. https://doi.org/10.1007/s11069-020-03901-4
Arca, B., Ghisu, T., Casula, M., Salis, M., & Duce, P. (2019). A web-based wildfire simulator for operational applications. International Journal of Wildland Fire, 28(2), 99–112. https://doi.org/10.1071/WF18078
Jahdi, R., Salis, M., Arabi, M., & Arca, B. (2019). Fire modelling to assess spatial patterns of wildfire exposure in ardabil, NW iran. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLII-4/W18, 577–581. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-4-W18-577-2019
Salis, M., Arca, B., Alcasena-Urdiroz, F., Massaiu, A., Bacciu, V., Bosseur, F., Caramelle, P., Dettori, S., Fernandes de Oliveira, A. S., Molina-Terren, D., Pellizzaro, G., Santoni, P.-A., Spano, D., Vega-Garcia, C., & Duce, P. (2019). Analyzing the recent dynamics of wildland fires in quercus suber l. Woodlands in sardinia (italy), corsica (france) and catalonia (spain). European Journal of Forest Research, 138(3), 415–431. https://doi.org/10.1007/s10342-019-01179-1
Salis, M., Del Giudice, L., Robichaud, P. R., Ager, A. A., Canu, A., Duce, P., Pellizzaro, G., Ventura, A., Alcasena-Urdiroz, F., Spano, D., & Arca, B. (2019). Coupling wildfire spread and erosion models to quantify post-fire erosion before and after fuel treatments. International Journal of Wildland Fire, 28(9), 687–703. https://doi.org/10.1071/WF19034
Salis, M., Giudice, L. D., Arca, B., Ager, A. A., Alcasena-Urdiroz, F., Lozano, O., Bacciu, V., Spano, D., & Duce, P. (2018). Modeling the effects of different fuel treatment mosaics on wildfire spread and behavior in a mediterranean agro-pastoral area. Journal of Environmental Management, 212, 490–505. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.02.020
Santoni, P.-A., Tihay-Felicelli, V., Barboni, T., Massaiu, A., Salis, M., Arca, B., & Pellizzaro, G. (2018). Forest fire. In S. L. Manzello (Ed.), Encyclopedia of wildfires and wildland-urban interface (WUI) fires (pp. 1–8). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-51727-8_56-1
Sirca, C., Salis, M., Arca, B., Duce, P., & Spano, D. (2018). Assessing the performance of fire danger indexes in a mediterranean area. iForest - Biogeosciences and Forestry, 5, 563–571. https://doi.org/10.3832/ifor2679-011
Lozano, O. M., Salis, M., Ager, A. A., Arca, B., Alcasena, F. J., Monteiro, A. T., Finney, M. A., Del Giudice, L., Scoccimarro, E., & Spano, D. (2017). Assessing climate change impacts on wildfire exposure in mediterranean areas. Risk Analysis, 37(10), 1898–1916. https://doi.org/10.1111/risa.12739
Salis, M., Arca, B., Alcasena, F., Arianoutsou, M., Bacciu, V., Duce, P., Duguy, B., Koutsias, N., Mallinis, G., Mitsopoulos, I., Moreno, J. M., Pérez, J. R., Urbieta, I. R., Xystrakis, F., Zavala, G., & Spano, D. (2016). Predicting wildfire spread and behaviour in mediterranean landscapes. International Journal of Wildland Fire, 25(10), 1015–1032. https://doi.org/10.1071/WF15081
Salis, M., Laconi, M., Ager, A. A., Alcasena, F. J., Arca, B., Lozano, O., Oliveira, A. F. de, & Spano, D. (2016). Evaluating alternative fuel treatment strategies to reduce wildfire losses in a mediterranean area. Forest Ecology and Management, 368, 207–221. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.03.009
Alcasena, F. J., Salis, M., Ager, A. A., Arca, B., Molina, D., & Spano, D. (2015). Assessing landscape scale wildfire exposure for highly valued resources in a mediterranean area. Environmental Management, 1–17. https://doi.org/10.1007/s00267-015-0448-6
Arca, B., Ghisu, T., & Trunfio, G. A. (2015). GPU-accelerated multi-objective optimization of fuel treatments for mitigating wildfire hazard. Journal of Computational Science, 11, 258–268. https://doi.org/10.1016/j.jocs.2015.08.009
Ghisu, T., Arca, B., Pellizzaro, G., & Duce, P. (2015). An optimal cellular automata algorithm for simulating wildfire spread. Environmental Modelling & Software, 71(0), 1–14. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2015.05.001
Salis, M., Ager, A. A., Alcasena, FerminJ., Arca, B., Finney, M. A., Pellizzaro, G., & Spano, D. (2015). Analyzing seasonal patterns of wildfire exposure factors in sardinia, italy. Environmental Monitoring and Assessment, 187(1). https://doi.org/10.1007/s10661-014-4175-x
Ager, A. A., Preisler, H. K., Arca, B., Spano, D., & Salis, M. (2014). Wildfire risk estimation in the mediterranean area. Environmetrics, 25(6), 384–396. https://doi.org/10.1002/env.2269
Canu, A., Arca, B., Pellizzaro, G., Pintus, G. V., & Ferrara, R. (2014). Fire danger and soil erosion risk in northern sardinia wildland-urban interface. FLAMMA, 5, 103–105.
Ghisu, T., Arca, B., Pellizzaro, G., & Duce, P. (2014). A level-set algorithm for simulating wildfire spread. CMES Computer Modeling in Engineering & Science, 102(1), 83–102. https://doi.org/10.3970/cmes.2014.102.083
Salis, M., Ager, AlanA., Finney, MarkA., Arca, B., & Spano, D. (2014). Analyzing spatiotemporal changes in wildfire regime and exposure across a mediterranean fire-prone area. Natural Hazards, 71(3), 1389–1418. https://doi.org/10.1007/s11069-013-0951-0
Arca, B., Ghisu, T., Spataro, W., & Trunfio, G. A. (2013). GPU-accelerated optimization of fuel treatments for mitigating wildfire hazard. Procedia Computer Science, 18, 966–975. https://doi.org/10.1016/j.procs.2013.05.262
13th Annual International Conference on Computational Science (ICCS), Barcelona, SPAIN, Giu 05-07, 2013
Salis, M., Ager, A. A., Arca, B., Finney, M. A., Bacciu, V., Duce, P., & Spano, D. (2013). Assessing exposure of human and ecological values to wildfire in sardinia, italy. International Journal of Wildland Fire, 22, 549–565. https://doi.org/10.1071/WF11060
Received 1 May 2011, accepted 14 August 2012, published online 8 November 2012
Franca, A., Sanna, F., Nieddu, S., Re, G. A., Pintus, G. V., Ventura, A., Duce, P., Salis, M., & Arca, B. (2012). Effects of grazing on the traits of a potential fire in a sardinian wooded pasture. Options Méditerranéennes. Série A: Séminaires Méditerranéens, 102, 307–311.
Pellizzaro, G., Canu, A., Arca, B., Cesaraccio, C., & Vargiu, A. (2009). Influence of temperature on flowering oleaceae, grasses and pinaceae: 20 years of data [influenza della temperatura sulla fioritura delle oleacee, graminacee e pinacee: 20 anni di dati]. Italian Journal of Agrometeorology, 2.
Pellizzaro, G., Ventura, A., Arca, B., Arca, A., & Duce, P. (2009). Effect of changes of air temperature and rainfall on the fuel plant in environment mediterranean [effetto delle variazioni della temperatura dell’aria e delle precipitazioni sullo stato del combustibile vegetale in ambiente mediterraneo]. Italian Journal of Agrometeorology, 2, 43–44.
Arca, B., Duce, P., Laconi, M., Pellizzaro, G., Salis, M., & Spano, D. (2007). Evaluation of FARSITE simulator in mediterranean maquis. International Journal of Wildland Fire, 16(5), 563–572. https://doi.org/10.1071/WF06070
Arca, B., Duce, P., Spano, D., Snyder, R. L., & Fiori, M. (2004). Use of numerical weather forecast and time series models for predicting reference evapotranspiration. Acta Horticulturae, 664, 39–46.
Arca, B., Benincasa, F., & De Vincenzi, M. (2000). Miglioramento tramite reti neurali dei modelli matematici per la stima dellévapotraspirazione. Rivista Di Ingegneria Agraria, 2, 89–95.
Arca, B., Benincasa, F., Materassi, A., & Ventura, A. (2000). Progettazione e realizzazione di uno strumento per la misura non distruttiva della biomassa vegetale. Rivista Di Ingegneria Agraria, 4, 201–206.
Arca, B., Benincasa, F., Bianchini, M., De Vincenzi, M., & Gori, M. (1998). Le reti neurali nel calcolo dei flussi radiativi. Rivista Di Ingegneria Agraria, 1, 26–31.
Pellizzaro, G., Ventura, A., Arca, B., & Canu, A. (1998). A non destructive method to determine leaf chlorophyll content in grain sorghum. Agricoltura Mediterranea, 128, 1–9.
Two methods for the analysis of colorimetric components applied to plant stress monitoring. (1998). Computers and Electronics in Agriculture, 19(2), 167–186. https://doi.org/10.1016/S0168-1699(97)00042-2
Duce, P., Arca, B., Spano, D., Ventura, A., & Usai, I. (1997). Uno strumento per la misura non distruttiva del contenuto in clorofilla: Applicabilità dello strumento agli agrumi. Italus Hortus, 4, 26–31.
Duce, P., Spano, D., Benincasa, F., Deidda, P., & Arca, B. (1996). Colorimetric technique for evaluating leaf stress status: An example for water stress. Advances in Horticultural Science, 10, 33–38.
Barboni, T., Pellizzaro, G., Arca, B., Chiaramonti, N., & Duce, P. (2010). Analysis and origins of volatile organic compounds smoke from ligno-cellulosic fuels. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 89(1), 60–65. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2010.05.006

Progetti nazionali e internazionali

 

Dic 2023 - Nov 2025.
PRIN PNRR FIREBOX - Essential tools for wildland fire risk management in Italy.
Responsabile Scientifico Unità Operativa CNR-IBE.
Oggetto: Sviluppo di strumenti modellistici in grado di simulare la propagazione degli incendi, stimare la pericolosità degli incendi, valutare la vulnerabilità e l'esposizione, e supportare la prevenzione degli incendi e la mitigazione del rischio nei Parchi Nazionali italiani.

Apr 2021 - Mar 2025.
EU H2020 FIREURISK - Developing a holistic, risk-wise strategy for european wildfire management.
Subject: Development of fuel models, application of prescribed fire in agroforestry areas, prediction of burn probability and severity, evaluation of fire danger and risk at wildland-urban interface.

Jan 2023 - Jan 2027
EU Horizon Marie Curie Actions Fire-Adapt Project - The Role of Integrated Fire Management on Climate Change Adaptation for Ecosystem Services in Tropical and Subtropical Regions.
Subject: assessment, monitoring and evaluation of the impact of Integrated Fire Management activities on carbon dynamics, biodiversity and cultural ecosystem services in different tropical and subtropical regions with altered fire regimes.

Mag 2019 - Dic 2022.
EU Medcoopfire - Cooperazione Mediterranea per la difesa delle foreste dagli incendi.
Responsabile Scientifico Unità Operativa CNR-IBE.
Attività: sviluppo di strumenti modellistici per la previsione a breve termine e in tempo reale della propagazione degli incendi boschivi; sviluppo di procedure di intervento antincendio per aree transfrontaliere.

Jan 2018 - Dic 2021.
S2IGI - Sistema Satellitare Integrato Gestione Incendi.
Responsabile Scientifico Unità Operativa CNR-IBE.
Attività: sviluppo di un sistema software utile alla pianificazione degli interventi strategici e tattici finalizzati alla prevenzione degli incendi boschivi, al monitoraggio e lotta, e al recupero post-incendio.

May 2019 - Dec 2022.
EU Med-Star -Strategie e misure per la mitigazione del rischio di incendio nell'area Mediterranea.
Attività: migliorare e standardizzare il monitoraggio degli incendi e dei parametri ad essi correlati, la prevenzione della propagazione e dei fattori che la influenzano, le attività di comunicazione, finalizzate a dimostrare l’applicabilità di tecniche e metodologie sviluppate e non ancora comunemente impiegate in ambito operativo (III International Conference on Fire Behaviour and Risk).

Lug 2013 – Dic 2015.
EU Proterina-DUE - Il secondo passo nella protezione dai rischi naturali: gli investimenti sul territorio.
Attività: sviluppo di un simulatore di propagazione per applicazioni operative; progettazione e installazione di una rete di sensori per il monitoraggio in tempo reale dell'umidità del combustibile vegetale.

Gen 2010 – Dic 2013.
EU FUME - Forest fires under climate, social and economic changes in Europe, the Mediterranean and other fire-affected areas of the world (FP7, G.A. 243888).
Work package leader.
Attività: sviluppo di mappe di probabilità e intensità degli incendi utilizzando i dati meteorologici attuali e le previsioni fornite dai modelli climatici. Valutazione delle variazioni del pericolo e del rischio di incendio nelle aree di interfaccia urbano-rurale.

Set 2012 – Dic 2015.
EXTREME - Messa a punto di metodologie e sistemi di supporto per la valutazione del rischio di incendio in condizioni meteorologiche estreme.
Responsabile scientifico.
Attività: sviluppo di una metodologia per la valutazione del rischio in presenza di incendi a comportamento estremo, fornendo al contempo prodotti preoperativi da utilizzare nelle fasi di prevenzione e lotta agli incendi boschivi (II International Conference on Fire Behaviour and Risk).

Mag 2009 – Lug 2012.
EU PROTERINA-C – Sistema di previsione dell’impatto della variabilità delle condizioni climatiche sulla variabilità del rischio per l’ambiente vegetato e urbano.
Attività: calibrazione e validazione di modelli di simulazione della propagazione e del comportamento degli incendi, sviluppo di un set di modelli di combustibile per vegetazione a macchia mediterranea e vegetazione erbacea.

Gen 2011 – Dic 2012.
MIIUR - metodologie e indicatori per la valutazione del rischio di Incendio nelle aree di interfaccia urbano-rurale in ambiente mediterraneo.
Responsabile scientifico.
Attività: sviluppo di metodologie e strumenti di supporto per il miglioramento di piani regionali, provinciali e comunali per la prevenzione e gestione degli incendi, con particolare riguardo all'interazione con modelli per la previsione dello sviluppo urbanistico in considerazione delle normative regionali e locali.

Feb 2009 – Dic 2010.
Fornitura di prodotti informatici e ortofotocarte rilevati con tecnologia LIDAR e iperspettrale.
Responsabile Scientifico Unità Operativa CNR-IBE.
Attività: rilievi dendrometrici su aree forestali, calibrazione e validazione di dati LIDAR e iperspettrali, fornitura di foto aeree, realizzazione di inventari forestali.

Ott 2007 – Feb 2008.
EU ATMOSnet - Studio sulle potenzialità del monitoraggio pollinico nella valutazione quantitativa degli impatti delle variazioni e dei cambiamenti climatici sulla salute umana.
Responsabile Scientifico Unità Operativa CNR-IBE.
Attività: analisi delle serie storiche di concentrazioni polliniche e delle loro relazioni con gli andamenti climatologici.

Set 2012 – 2015.
LIDAR - Definizione di una metodologia per il monitoraggio delle infestazioni da lepidotteri defogliatori nei boschi a Quercus spp. della Sardegna.
Attività: estimation of forest biomass from point clouds collected by terrestrial laser scanner.

Lug 2010 – Dic 2012.
CLIMIMPACT – Climate change impacts on crop production and fire danger in selected Mediterranean areas. Academy of Sciences of Cech Republic.
Attività: climate change impact on wildfires probability and severity. Seasonal forecasts.

Lug 2008 – Aug 2010.
CMCC, Cento Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici, Divisione IAFENT “Impatti sull'Agricoltura, Foreste ed Ecosistemi Naturali e Terrestri.”
Attività: impatto dei cambiamenti climatici sulla probabilità e sull'intensità degli incendi boschivi. Previsioni stagionali.

Attività didattica

Mag 2004 – oggi.
Membro del Collegio dei Docenti del Dottorato di Ricerca in Scienze Agrarie, Università di Sassari.
Curriculum Agrometeorologia ed ecofisiologia Vegetale.

Gen 2013 – Feb 2013.
Lezioni frontali ed esercitazioni su (1) “Fattori ambientali e comportamento degli incendi” (2) “Modelli di simulazione della propagazione”.
Master universitario internazionale di II livello PIROS, Università di Sassari.

Nov 2003 – Gen 2004.
Lezioni frontali ed esercitazioni su “Data warehouse per applicazioni di ricerca nel campo della lotta alla desertificazione”.
Master Universitario RIADE (Ricerca Integrata per l’Applicazione di tecnologie e processi innovativi per la lotta alla DEsertificazione), Università di Sassari.

Dic 2009 – Feb 2011.
Lezioni su (1) “Influenza dei fattori ambientali su comportamento, prepagazione e pericolosità degli incendi; esercitazioni di modellistica; analisi di casi di studio”.
Corso di Formazione "Analisti dell'incendio boschivo", Università di Sassari.

Gen 2003 – Dic 2009.
Lezioni su “Laboratorio di informatica per l'elaborazione dei dati”.
Scuola di Dottorato in Agrometeorologia ed Ecofisiologia dei Sistemi Agrari e Forestali, Università di Sassari.

Dic 2003 – Feb 2009.
Lezioni su “Tecniche statistiche: reti neurali e analisi delle serie storiche”.
Scuola di Dottorato in Agrometeorologia ed Ecofisiologia dei Sistemi Agrari e Forestali, Università di Sassari.

13 Mar 2008.
Lezioni su “Methodological approaches for fire inventory and modelling: wildfire simulators”.
Dottorato di ricerca in Ecologia Forestale dell'Università della Tuscia, IV Corso intensivo di alta formazione per dottorandi di ricerca del settore forestale-ambientale, University della Tuscia, Viterbo.

Giu 1996.
Lezioni su “Strumenti informatici per la gestione dei dati e l'analisi statistica”.
Area della Ricerca di Sassari, Conisglio Nazionale delle Ricerche.

Feb 2001.
Lezioni su “Tecniche modellistiche in Ecologia Forestale”.
Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Forestali e Ambientali, Università di Sassari.

Mag 2008.
Lezioni su “tecniche modellistiche applicate allo studio del problema degli incendi boschivi”.
Corso di laurea Progettazione e Gestione dei Sistemi Forestali, Università di Sassari.

Mag 2008.
Lezioni su “tecniche di data management, database, sistemi informativi geografici, test statistici, tecniche di analisi dei dati scientifici”.
Corso “Istruzione e Formazione Tecnica Superiore (IFTS), Tecnico superiore per il monitoraggio e la gestione del territorio e l’ambiente”, Liceo Scientifico Spano, Sassari, Italy.

Apr 2007 – Gen 2008.
Lezioni su “tecniche di data management, database, sistemi informativi geografici, test statistici, tecniche di analisi dei dati scientifici”.
Corso Istruzione e Formazione Tecnica Superiore (IFTS), “Tecnico superiore per il monitoraggio e la gestione del territorio e l’ambiente”, Liceo Scientifico Azuni, Cagliari, Italy.

Gen 2007 – Ott 2007.
Tutoraggio di Tesi di Dottorato “Simulazione del Comportamento degli Incendi in Ambiente Mediterraneo mediante l’Impiego di FARSITE (Fire Area Simulator)”, correlatore di tesi.
Dottorato di Ricerca in Agrometeorologia ed Ecofisiologia dei Sistemi Agrari e Forestali, Università di Sassari.

Gen 2008 – Ott 2008.
Tutoraggio di Tesi di Dottorato “Maquis fuel model development to support spatially-explicit fire modelling applications”, correlatore di tesi.
Dottorato di Ricerca in Agrometeorologia ed Ecofisiologia dei Sistemi Agrari e Forestali, Università di Sassari.

Mag 2006 – Gen 2007.
Tutoraggio di tesi di Laurea dal titolo "tecniche di caratterizzazione del combustibile vegetale per la previsione della pericolosità degli incendi boschivi", correlatore di tesi.
Degree Course on Forest and Environmental Science, Università di Sassari.

Consiglio Nazionale delle Ricerche
Istituto per la BioEconomia (CNR-IBE), Sassari

Tel. +390792841505