Un team di ricercatori ha ideato una metodologia che consente di prevedere come cambiano la crescita delle piante e la qualità delle acque dopo gli incendi
(Rinnovabili.it) – Un team di ricercatori del Colorado ha elaborato una metodologia in grado di prevedere come cambiano la ricrescita delle piante e la qualità delle acque dopo gli incendi. Lo studio è stato pubblicato su Applied and Environmental Microbiology, una rivista della American Society for Microbiology.
Le previsioni degli impatti dei cambiamenti climatici nei prossimi anni confermano che il numero degli roghi non farà che aumentare. Il punto di partenza della ricerca è stata l’influenza della qualità dei suoli sulla qualità delle acque e sulla crescita delle piante e la necessità di prevedere tempi e modalità di ripristino dopo gli incendi.
“Per fare previsioni pratiche sul recupero – ha spiegato John Spear, Ph.D., professore di Ingegneria civile e ambientale, Colorado School of Mines, Golden – abbiamo dovuto utilizzare un moderno strumento di intelligenza artificiale chiamato apprendimento statistico. Quando abbiamo inserito i dati sui microbi e sui nutrienti in questo modello, siamo stati in grado di prevedere come il suolo viene modificato dal fuoco in modo molto più accurato”.
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Prevedere come le piante e i suoli si riprenderanno da un incendio
L’idea di effettuare una ricerca in questa direzione deriva dall’esperienza di Alexander S. Honeyman, Dottorato di ricerca, ricercatore associato alla Colorado School of Mines, come vigile del fuoco volontario. Nel 2010 il ricercatore aveva perso, proprio in seguito a un incendio, la sua casa in Colorado, e ha cominciato a interrogarsi su come avrebbero reagito il suolo, le piante e le acque, e quanto tempo ci sarebbe voluto perché fossero ripristinati.
Il metodo sviluppato utilizza la combinazione di informazioni su tipi e quantità di microbi e nutrienti presenti in entrambe le matrici per affinare le previsioni. Nell’elaborazione dello strumento si è scoperto che i microbioti più rari nei terreni – che costituiscono meno dell’1% del microbioma – hanno in realtà un’influenza ingente nell’accuratezza delle previsioni.
“Questa apparente contraddizione è un risultato affascinante del nostro studio e va contro l’opinione comune che se misuriamo il 99% di ciò che vive nel suolo, avremo compreso come si comporterà quel terreno”, ha detto Honeyman.
Attraverso l’analisi del microbioma e delle specie che influenzano la rigenerazione di suoli e acque a valle il team è riuscito a prevedere anche la qualità delle acque.
La sperimentazione del modello è avvenuta su due incendi attivi in Colorado, nel 2018 e 2019. “Abbiamo raccolto il terreno poco dopo che il fumo si è fermato”, ha detto Spear. “Siamo tornati negli stessi siti per 3 estati [2018, 2019 e 2020], raccogliendo più campioni, e seguito come il paesaggio ha recuperato passando dal nero di bruciatura al verde di nuova crescita”. A questo punto i ricercatori hanno analizzato carbonio, azoto e altre molecole nel terreno e censito il microbioma, cioè le specie presenti.
“Il trucco”, ha detto Spear, “è stato quello di fare questo più e più volte in modo approfondito per 3 anni, generando un set di dati di oltre 500 campioni di terreno. Poi, abbiamo voluto vedere se il modello di recupero del suolo dopo l’incendio poteva essere previsto da questo set di dati unici, utilizzando l’apprendimento statistico”.
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Nonostante una mole ampia e varia di dati, la metodologia ha funzionato: “Questa è una buona notizia per il nostro approccio, perché sembra funzionare su molte diverse condizioni del suolo”, ha detto Spear.
La ricerca coordinata dal dottor Spear potrebbe essere applicata anche all’agricoltura per rendere più efficiente ed efficace la produzione alimentare, “anche per utilizzare meno acqua e meno fertilizzanti, risparmiando così denaro”.
