Un team di scienziati dell'Università del New Mexico sta sperimentando e imparando la riforestazione e le sfide presentate da diversi fattori ambientali negli Stati Uniti semi-aridi sudoccidentali, dove la sopravvivenza delle piantine di conifere piantate è in genere bassa dopo un incendio. La ricerca ha esaminato come il successo della semina dopo l'incendio sia influenzato da fattori climatici, topografici, biotici e microclimatici.

Il documento intitolato "Planted seedling survival in a post-wildfire landscape:from Experimental planting to predictive probabilistic surface", è stato pubblicato di recente in Forest Ecology and Management . La ricerca ha utilizzato le piantine piantate a seguito di un incendio per determinare vari indici topografici che influenzano la sopravvivenza delle piantine e ha utilizzato i risultati per sviluppare un modello di sopravvivenza delle piantine applicabile al paesaggio più ampio. Il modello risultante sarà utilizzato in future piantagioni di piantine e dovrebbe aiutare ad aumentare la sopravvivenza delle piantine nei paesaggi post-incendio.

Negli Stati Uniti sudoccidentali è aumentato il numero di incendi boschivi che stanno bruciando e causando vaste aree di mortalità e rimozione degli alberi. Le fonti di semi di alberi vivi necessari per la rigenerazione naturale di questi paesaggi precedentemente dominati da conifere sono ora troppo lontane perché i semi possano raggiungere molto dell'area gravemente bruciata, richiedendo la piantumazione di alberi per superare questa limitazione. Tuttavia, i tassi di sopravvivenza delle piantine piantate sono bassi a seguito di incendi nel sud-ovest.

"In tutto il sud-ovest, e in particolare qui nel New Mexico, negli ultimi anni abbiamo assistito a diversi incendi di alta gravità, e stanno diventando sempre più grandi, come abbiamo visto con gli incendi di Hermits Peak e Calf Canyon all'inizio di quest'anno", ha detto Christopher Marsh, assistente professore di ricerca presso il Dipartimento di Biologia dell'UNM. "Le aree veramente grandi di calore ad alta gravità non avranno semi per la rigenerazione degli alberi."

Marsh ha descritto i semi di pino ponderosa, che viaggiano fino a 200 metri dal confine della foresta intatta. "Se hai un grande appezzamento di alta gravità, i semi non possono raggiungere la maggior parte dell'area e sarà inizialmente dominata da arbusti o erbe, come abbiamo visto dopo l'incendio di Las Conchas del 2011 nelle montagne di Jemez. Piantare piantine può superare questa limitazione, ma i tassi di sopravvivenza sono bassi negli Stati Uniti sudoccidentali", ha affermato.

Per comprendere meglio i fattori che causano la mortalità delle piantine, il team di ricercatori, guidato da Marsh e dal dottorando Joseph Crockett, ha piantato 2000 piantine di alberi di quattro specie nell'impronta dell'incendio di Las Conchas del 2011 nel nord del New Mexico. Le piantine sono state piantate nel 2016 e nel 2017 e monitorate per un periodo di tre anni, insieme a dati microclimatici, come la temperatura dell'aria all'altezza delle piantine. Le specie includevano:pino ponderosa, piñon, pino bianco sudoccidentale e douglas.

Utilizzando diverse variabili microclimatiche e indici topografici a livello di sito, i ricercatori hanno condotto un'analisi della sopravvivenza delle piantine per determinare quali fattori predicono meglio la sopravvivenza. "La nostra idea era di quantificare il microclima. Quanto erano calde le temperature estive, quanto si stava seccando, quanta umidità avevano a loro disposizione le piantine", ha detto Crockett.

"Abbiamo incluso anche variabili correlate alla topografia, una topografia su scala molto fine. Siamo andati metro per metro per scoprire in quale direzione era rivolta la piantina o quanta acqua poteva essere calcolata per ricevere quel particolare punto del paesaggio in base a ciò che sta accadendo sopra esso."

Hanno scoperto che le caratteristiche topografiche che aiutano a ridurre la quantità di radiazione solare, come i pendii esposti a nord, e quelle che tendono ad aggregare l'acqua, come le depressioni nel terreno, hanno portato a una maggiore sopravvivenza.

"Il fatto che queste variabili topografiche su piccola scala abbiano svolto un ottimo lavoro nel predire la sopravvivenza delle piantine ci ha permesso di costruire un modello per prevedere la sopravvivenza del pino ponderosa attraverso l'impronta del fuoco più grande di Las Conchas perché, a differenza del tempo, la topografia è abbastanza coerente dalla stagione- a stagione e di anno in anno", ha detto Marsh. "Abbiamo utilizzato i nostri dati sulla semina e i dati di altre 1.145 piantine di pino ponderosa, piantate dall'USFS, per aumentare il numero di piantine che abbiamo utilizzato per costruire e testare il nostro modello".

Entrambe le serie di analisi hanno evidenziato l'importanza dell'eterogeneità del paesaggio nel modellare gli ambienti microclimatici e nell'influenzare la sopravvivenza delle piantine in modo prevedibile, con aree che ricevono meno radiazione solare e più umidità che promuovono la sopravvivenza delle piantine. I risultati dimostrano che utilizzando dati topografici su scala fine, come i dati di risoluzione di un metro (3,28 piedi), è possibile identificare le aree in cui le condizioni saranno più adatte per la sopravvivenza delle piantine nell'ambiente più caldo e secco post-incendio.

"Il nostro obiettivo era utilizzare un approccio di modellazione che ci permettesse di incorporare più dati da futuri progetti di semina in modo da poter migliorare le nostre previsioni. L'idea è che man mano che più New Mexico brucia e poi viene piantato, possiamo raccogliere dati sulla sopravvivenza in modo che il nostro modello ha una maggiore precisione e i gestori del territorio possono ottenere tassi di sopravvivenza più elevati per aiutare a ridurre i costi di riforestazione", ha affermato Marsh. Il team dell'UNM ha già ricevuto interesse dal servizio forestale degli Stati Uniti per gli incendi di Hermits Peak e Calf Canyon che gli scienziati stanno attualmente modellando. + Esplora ulteriormente

Disponibilità di semi limitata, clima secco ostacola il recupero forestale post-incendio