Strumenti computazionali avanzati rivelano strategie essenziali di gestione forestale
I cambiamenti climatici provocati dall’essere umano sono molto più rapidi del ritmo di adattamento delle specie arboree. Di conseguenza, nei prossimi decenni si prevedono drastici cambiamenti nelle foreste, non solo a causa del riscaldamento ma anche dell’aumento delle perturbazioni naturali associate. Molti studi hanno concentrato l’attenzione esclusivamente sugli effetti dei cambiamenti climatici, ma i mutamenti improvvisi avvengono spesso a causa di perturbazioni naturali e delle ripercussioni sull’uso del suolo. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie (MSCA) e sotto la supervisione di Erich Tasser di Eurac Research, il progetto REINFORCE ha utilizzato modelli forestali spazialmente espliciti per integrare tutti questi fattori.
Modellazione dinamica del paesaggio, analisi della diversità funzionale e analisi della rete
Il borsista MSCA Marco Mina, di Eurac Research, ha sfruttato gli strumenti matematici per comprendere i cambiamenti dinamici delle foreste in risposta alle modifiche del loro ambiente. I modelli dinamici del paesaggio simulano i processi ecologici nel tempo, mostrando i cambiamenti nello spazio su scala paesaggistica. « Sono molto promettenti per fornire proiezioni attendibili di un futuro caratterizzato da cambiamenti ambientali », osserva Mina. L’analisi della diversità funzionale e l’analisi della rete sono concetti relativamente nuovi nella scienza forestale. Come spiega Mina, «è stato suggerito che gli indicatori basati sui tratti funzionali delle specie e sulla connettività della rete possono essere utili come indicatori indiretti della resilienza ecologica. In altri termini, più una foresta è diversificata in termini di caratteristiche funzionali delle specie che la compongono, più è in grado di far fronte alle perturbazioni naturali e di adattarsi ai cambiamenti.»
Esperimenti di simulazione in popolamenti forestali eterogenei
Utilizzando i dati di un vasto paesaggio del Nord America, Mina ha confrontato strategie alternative di gestione forestale, tra cui un metodo che applica i principi della diversificazione funzionale e dell’analisi della rete. «Abbiamo dimostrato che l’adozione di una prospettiva su scala di paesaggio, pianificando interventi strategici nello spazio per diversificare le foreste, è promettente per aumentare la resilienza ecologica in presenza di fattori di stress imprevisti legati al cambiamento globale», spiega Mina. Inoltre, «abbiamo utilizzato modelli forestali dinamici per studiare i servizi ecosistemici forniti dalle foreste nelle Alpi italiane. Ne abbiamo ricavato risultati importanti, che non ci attendevamo, e ho potuto ampliare la mia area di competenza», osserva Mina. Ad esempio, uno studio di simulazione incentrato sulle foreste di protezione (quelle che si trovano su terreni scoscesi e che proteggono dalle calamità naturali) ha rivelato un diverso effetto dei cambiamenti climatici sulle foreste montane e subalpine, evidenziando la necessità di modelli su scala locale in territori topograficamente complessi, come le Alpi.
Un ecosistema di modellazione forestale per progressi dinamici
«Fino a poco tempo fa, la biodiversità era considerata uno dei tanti servizi ecosistemici forniti dalle foreste. È ormai riconosciuta come la colonna portante della resilienza e della capacità di adattamento di questi ecosistemi. Una foresta più diversificata dal punto di vista funzionale è una foresta più resiliente e, pertanto, ha una maggiore capacità di mantenere i livelli di cattura del carbonio. La mia missione è proporre strategie di gestione forestale che possano ottimizzare sia la biodiversità che la produttività», spiega Mina. E la missione continua, coinvolgendo altri ricercatori. Mina continuerà le attività di REINFORCE come ricercatore senior presso l’Istituto per l’ambiente alpino di Eurac Research e attraverso la collaborazione con altri progetti europei e internazionali. I modelli dinamici e i dati utilizzati durante REINFORCE sono disponibili pubblicamente, a sostegno della comunità di modellazione ecologica nel suo complesso, che può contribuire alla conservazione della biodiversità, nonché ad aumentare la resilienza delle foreste di fronte alle minacce attuali e future.
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