Democratizzare la modellizzazione per aumentare la fiducia in una comunità più ampia
L’erosione del suolo è una delle forme più diffuse di degrado del territorio in Europa, eppure rimane una «crisi silenziosa» perché gli impatti sono lenti, continui e spesso nascosti finché non è troppo tardi. A differenza dell’acqua, raramente pensiamo al suolo come a una risorsa che viene «consumata» quando produciamo cibo, ma come per tutte le risorse naturali, la qualità del suolo non è infinita: ha bisogno di essere promossa e protetta. Ma dove sono le aree più degradate e come possiamo stimare cosa ci riserverà il futuro di fronte ai cambiamenti climatici e alle richieste di produzione alimentare? Per risolvere questo problema è necessario disporre di strumenti di modellizzazione non solo accurati, ma anche accessibili a utenti con qualsiasi background tecnico. Per gli utenti non tecnici, i modelli appaiono spesso come una «scatola nera», creando un divario tra modellatori e decisori che ostacola una comunicazione efficace, la collaborazione e la fiducia nei risultati del modello. È qui che entra in gioco il progetto iMPACt-erosion(si apre in una nuova finestra), sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie(si apre in una nuova finestra). «Per colmare questo divario, proponiamo un approccio per democratizzare la modellizzazione idrologica e dell’erosione del suolo che enfatizza l’apprendimento attraverso l’interazione, o imparare facendo», spiega il ricercatore principale del progetto, Andres Peñuela(si apre in una nuova finestra), della Università di Cordoba(si apre in una nuova finestra) in Spagna. Il progetto si è quindi proposto di identificare i processi che possono controllare l’erosione del suolo, le aree vulnerabili e i periodi di vulnerabilità, per definire strategie di mitigazione mirate ed efficaci fino al 2100.
Dall’esposizione delle radici ai radionuclidi di ricaduta: il benchmarking ambientale rende i modelli robusti
I ricercatori si sono basati su una serie di indicatori per consolidare la loro modellizzazione. Hanno esaminato l’esposizione delle radici nel tempo e le particelle microscopiche disperse durante i test della bomba atomica negli anni sessanta, che hanno usato come parametri di riferimento per testare l’accuratezza della modellizzazione. L’esposizione delle radici è un chiaro sintomo di degrado del territorio, ma serve anche come archivio storico vitale. Misurando questi rialzi degli alberi - essenzialmente la differenza di altezza tra il livello del suolo quando l’albero è stato piantato per la prima volta e il terreno di oggi - il team può ricostruire la quantità di suolo scomparsa nel corso di diversi decenni. A ciò si è aggiunto lo studio dei radionuclidi di ricaduta (FRN) dispersi a livello globale durante i test delle bombe atomiche all’inizio degli anni sessanta, che ora fungono da tracciante scientifico permanente nella terra. Misurando e confrontando la concentrazione di queste particelle, iMPACt-erosion può stimare i tassi di erosione a lungo termine a partire dalla metà del XX secolo. «Questi dati storici non si limitano a registrare il degrado del passato, ma rivelano il vero costo dell’intensificazione agricola degli ultimi decenni. Inoltre, questi dati servono come un vitale “controllo di realtà” che utilizziamo per valutare e perfezionare i nostri modelli matematici», spiega il ricercatore. «Sappiamo che rappresentano accuratamente i processi ambientali unici di un luogo specifico. In definitiva, questo rigore è ciò che trasforma questi modelli da semplici strumenti retrospettivi in guide affidabili e attendibili per prevedere le future tendenze ambientali».
Democratizzare la modellizzazione attraverso una spiegazione accessibile
Il progetto abbraccia l’idea di condividere gli strumenti e i risultati con un pubblico il più ampio possibile. Il team ha messo a disposizione una toolbox(si apre in una nuova finestra) per istruire e guidare gli utenti attraverso le fasi essenziali della modellizzazione. L’autore ritiene che l’integrazione della visualizzazione interattiva trasformi il processo di modellizzazione in un viaggio educativo ed esplorativo. «La cosa migliore è che è replicabile. Questo approccio allo sviluppo di modelli offre il potenziale per essere applicato in vari ambiti, demistificando il concetto di modellazione in qualsiasi area in cui viene applicato. Quando le persone possono vedere come funzionano i modelli e giocare con essi, possono capire meglio e fidarsi dei loro risultati - ciò emancipa coloro che altrimenti potrebbero essere scettici nei confronti di ciò che i modelli ci dicono». Il team produrrà anche iMPACT-explore(si apre in una nuova finestra), una serie di taccuini che spiegano e implementano le attività necessarie per simulare ed esplorare un sistema di erosione del suolo in diverse condizioni e scenari, per valutare l’efficienza delle strategie di mitigazione e identificare i fattori più influenti.