Lo studio, pubblicato su Science of the Total Environment , "Illuminating Patterns of Firefly Abundance Using Citizen Science Data and Machine Learning Models", ha identificato i fattori probabilmente responsabili del preoccupante calo delle popolazioni di lucciole in tutto il Nord America.

Per studiare questi cambiamenti demografici, la ricerca ha utilizzato un mix di sondaggi sul campo condotti da citizen scientist e tecniche avanzate di machine learning per analizzare oltre 24.000 sondaggi dell'iniziativa di scienza dei cittadini Firefly Watch.

Questa ricerca segna il primo tentativo globale di applicare un approccio basato sui dati per comprendere le dinamiche delle popolazioni di lucciole su scala continentale. I principali risultati di questo nuovo studio indicano che le lucciole, parte dell'ordine degli scarafaggi, sono sensibili a vari fattori ambientali, dalle condizioni meteorologiche a breve termine alle tendenze climatiche a lungo termine, compreso il numero di gradi-giorno in crescita legati agli accumuli di temperatura.

"Sottili cambiamenti nei modelli climatici, soprattutto legati alla temperatura, stanno influenzando in modo significativo i cicli di riproduzione delle lucciole e la qualità dell'habitat", ha affermato Darin McNeil, ricercatore principale dello studio e assistente professore di ecologia e gestione della fauna selvatica.

Christina Grozinger, professoressa di entomologia Publius Vergilius Maro alla Penn State University, ha affermato che mentre gli scienziati in precedenza sapevano che l'urbanizzazione, l'intensificazione agricola e il cambiamento climatico possono influenzare la biodiversità, si sapeva meno su come interagiscono questi fattori complessi e su cosa le persone possono fare nel proprio cortile, paesi e città per sostenere la biodiversità.

"In questo studio, abbiamo integrato set di dati su larga scala sull'abbondanza delle specie, sull'uso del territorio, sul tipo di suolo, sul tempo e sul clima, utilizzando modelli di apprendimento automatico per modellare e prevedere con precisione i modelli di abbondanza delle lucciole su scala locale negli Stati Uniti orientali", ha affermato Grozinger. /P>

"Siamo stati molto fortunati ad avere un set di dati pluriennale di citizen science che comprendeva più di 24.000 osservazioni."

Lo studio sottolinea la sensibilità delle lucciole alle variabili climatiche come la temperatura e le precipitazioni. Le lucciole prosperano in condizioni temperate, con estati umide e calde che creano l'ambiente riproduttivo ideale e inverni freddi che supportano la sopravvivenza di stadi immaturi come uova, larve e pupe.

Tuttavia, con l’aumento della temperatura globale, queste condizioni diventano meno prevedibili e, spesso, meno ospitali. I cambiamenti nei modelli delle precipitazioni, un altro fattore critico per la sopravvivenza delle lucciole, hanno portato a condizioni eccessivamente secche che riducono la sopravvivenza delle larve o condizioni eccessivamente umide che possono allagare i terreni di riproduzione e interrompere i cicli di vita.

"Le luci artificiali notturne potrebbero disturbare le popolazioni di lucciole, colpendo probabilmente sia gli stadi adulti che quelli larvali", ha detto McNeil. "Le larve di lucciola, che vivono nel terreno, sono particolarmente vulnerabili ai cambiamenti nell'esposizione alla luce e la luce artificiale potrebbe alterare i loro cicli di sviluppo e i tassi di sopravvivenza.

"Le larve di lucciola, che sono predatrici, richiedono anche condizioni di terreno umido perché l'umidità sostiene gli invertebrati dal corpo molle come le lumache e le lumache che le larve di lucciola usano come prede."

La crescita urbana, come la creazione di superfici impermeabili come marciapiedi, edifici e strade, rappresenta una minaccia significativa per le popolazioni di lucciole invadendo gli habitat naturali e diminuendo le aree di riproduzione disponibili. L'inquinamento luminoso causato dai lampioni e dalle insegne commerciali è particolarmente dannoso, poiché interferisce con la comunicazione bioluminescente delle lucciole, essenziale per l'accoppiamento.

Lo studio indica che le lucciole sono decisamente meno comuni nelle aree con un significativo inquinamento luminoso notturno.

Impatto dell'agricoltura sulle lucciole

Anche alcune pratiche agricole sembrano contribuire al declino delle lucciole. L'uso estensivo di pesticidi ed erbicidi è stato collegato alla diminuzione del numero delle lucciole, probabilmente a causa della ridotta disponibilità di prede e della tossicità diretta.

Questo nuovo studio non ha riscontrato alcun effetto dei pesticidi; infatti, alcune aree agricole ospitavano alcune delle più alte densità di lucciole, forse perché alcune pratiche (ad esempio, il pascolo del bestiame) supportano condizioni simili a prati che avvantaggiano le lucciole. Lo studio mette in guardia contro la crescente intensificazione agricola, in particolare le pratiche che riducono i detriti organici e gli ambienti umidi di cui le larve di lucciola necessitano per prosperare.

Lo studio rivela che il declino delle popolazioni di lucciole non è uniforme in tutti i climi o regioni. Alcune specie adattate ad ambienti più secchi o quelle con modelli riproduttivi specifici possono essere meno colpite da alcuni cambiamenti, mentre altre sono più vulnerabili. Ciò evidenzia la complessità degli ecosistemi naturali e la necessità di strategie di conservazione su misura.

Il gruppo di ricerca ha anche fatto passi da gigante nell’identificazione di potenziali misure di conservazione per mitigare questi impatti. Questi includono la riduzione dell'inquinamento luminoso, la preservazione degli habitat naturali e l'implementazione di pratiche agricole rispettose della fauna selvatica che sostengono le lucciole.

L'importanza delle lucciole per l'ambiente

Il declino delle lucciole è più che la perdita di un amato spettacolo naturale; segnala sconvolgimenti ecologici più ampi che potrebbero avere effetti a cascata su altre specie ed ecosistemi. Le lucciole svolgono un ruolo nella rete alimentare, fungendo da prede per alcune specie e da predatori per molti invertebrati. La loro scomparsa potrebbe avere ripercussioni impreviste sulla biodiversità locale.

"Come conclude lo studio, sono incoraggiate ulteriori ricerche, in particolare per esplorare le tendenze a lungo termine delle popolazioni di lucciole e l'efficacia di varie strategie di conservazione", ha affermato McNeil.

"Andando avanti, saranno importanti studi mirati che esaminino particolari specie di lucciole, piuttosto che la comunità delle lucciole nel suo insieme. Questo approccio sarà cruciale per garantire che anche le generazioni future possano godere della meraviglia naturale delle lucciole che illuminano il cielo notturno."

"Ogni singola specie ha le proprie esigenze di habitat e gli elementi di cui ha bisogno per avere successo", aggiunge Sarah Lower, assistente professoressa di biologia della Bucknell University, una nota ricercatrice sulle lucciole.

"Con i dati della scienza dei cittadini in questo studio, stiamo esaminando le lucciole nel complesso, ma vorremmo che le persone che si occupano di scienza dei cittadini ricevessero una maggiore formazione nell'identificazione delle specie. Se riusciamo a ottenere informazioni a livello di specie, possiamo fornire maggiori dettagli su specie che vivono in una particolare area e come proteggerle al meglio."

Le persone interessate a saperne di più sull'uso del territorio, sulle condizioni meteorologiche e climatiche nelle loro località possono utilizzare lo strumento Beescape della Penn State, che fornisce punteggi di qualità dell'habitat specifici per località per gli impollinatori.