Siccità e ondate di calore sulle foreste mediterranee

Uno studio pubblicato sulla rivista internazionale Land (MDPI), condotto dai ricercatori del gruppo LCD&D (Land Cover Dynamics and Degradation) del CNR-IMAA unitamente ad alcuni ricercatori dell’Università della Basilicata esplora la risposta ad un periodo di siccità prolungato (estate 2017) di cinque differenti aree forestali lucane. In particolare, il lavoro analizza la relazione tra l’andamento dei valori dell’indice vegetazionale NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) elaborato da dati provenienti dal sensore satellitare Sentinel-2 e le osservazioni in situ condotte sugli alberi attraverso i metodi Mannerucci e Raunkiær.

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© JodyDellDavis on Pixabay

Negli ultimi anni le aree mediterranee, sebbene considerate piuttosto resistenti agli eventi di siccità, sono state caratterizzate da sempre più frequenti ed importanti eventi siccitosi. In particolare, le foreste sono fra gli ecosistemi impattati in modo più significativo, soprattutto se la siccità si verifica durante un prolungato periodo di caldo anomalo. Diversi studi hanno mostrato che le specie forestali rispondono differentemente agli eventi estremi in base all’intensità e dalla durata dell’evento. Spesso tale risposta è aggravata dalle specifiche condizioni ambientali locali ed appare ancora più complessa laddove la copertura vegetazionale è molto eterogenea. Tuttavia, i costi elevati delle misure in situ non consentono di raccogliere dati sufficienti per valutare gli effetti prodotti su larga scala dall’evento naturale.

Questo studio esplorativo analizza la risposta di cinque aree forestali localizzate in Basilicata in seguito ad un lungo periodo dell’estate 2017 caratterizzato da scarse precipitazioni ed alte temperature. Esso mette in evidenza una sostanziale consistenza fra la decrescita del valore medio dell’indice NDVI nelle aree di studio (stimato con il sensore Sentinel-2) nel periodo post-evento e la vitalità dei singoli alberi e degli altri strati di vegetazione non arborea (prati, arbusti, ecc.) valutata rispettivamente attraverso i metodi Mannerucci e Raunkiær.

In particolare, l’analisi comparativa fra i dati satellitari e quelli in situ è stata effettuata considerando la percentuale di alberi danneggiati (valutata con il metodo Mannerucci), indipendentemente dalla specie.

I risultati mostrano che lo strato arboreo appare determinante nel decremento dei valori di NDVI; infatti, quest’ultimo risulta proporzionale al numero di alberi danneggiati (R2=0.98 per il periodo Luglio-Ottobre 2017). Tuttavia, l’analisi dei restanti strati vegetazionali non solo può essere considerata un valido supporto nell’interpretazione della risposta degli ecosistemi forestali nel periodo analizzato, ma ben evidenzia che la struttura/composizione del sottobosco rappresenta un elemento cruciale nella fase di recupero.

© Francesco Ripullone – Querceti a roverella (Parco Gallipoli-Cognato, Basilicata) fortemente danneggiati dalla prolungata stagione siccitosa del 2017

In generale, il lavoro mostra l’idoneità dell’indice NDVI Sentinel-2 nella stima del danno subito dalla vegetazione ad un’adeguata risoluzione spaziale (10 metri) e nel dar conto dei danni subiti anche dalle altre tipologie di vegetazione (sottobosco) che compongono le aree forestali. Si tratta di un risultato importante poiché mostra come i dati Sentinel-2, distribuiti gratuitamente e con una buona frequenza di acquisizione (circa 5 giorni), sono particolarmente utili nel monitoraggio continuo delle foreste, specialmente in occasione di eventi estremi, in quanto sono in grado di fornire informazioni su vaste aree tenendo conto, contemporaneamente, delle specifiche caratteristiche di variabilità locale.

© Rosa Coluzzi – a) classi di vitalità secondo il metodo Mannerucci; b) percentuale di alberi danneggiati secondo il metodo Mannerucci (classi 2-6) e valori NDVI Sentinel-2 osservati nel periodo Luglio-Ottobre 2017.

Per maggiori informazioni: Coluzzi, Rosa; Fascetti, Simonetta; Imbrenda, Vito; Italiano, Santain S.P.; Ripullone, Francesco; Lanfredi, Maria. 2020. “Exploring the Use of Sentinel-2 Data to Monitor Heterogeneous Effects of Contextual Drought and Heatwaves on Mediterranean Forests” Land 9, no. 9: 325.

L’articolo è stato inserito nella lista dei “notable articles” redatta dalla rivista Land MDPI in occasione delle Giornata Internazionale delle Foreste svoltasi il 21 Marzo 2021.

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