Lo stato brasiliano del Mato Grosso produce abbastanza semi di soia per essere l'equivalente di Iowa e Illinois messi insieme. Ma ospita anche la lussureggiante foresta pluviale amazzonica, uno dei più ricchi, e più vulnerabile, tesori ecologici del nostro pianeta.

Utilizzando immagini satellitari e informazioni uniche a terra, l'interfaccia tra l'agricoltura altamente meccanizzata e la foresta pluviale nel Mato Grosso è mostrata con dettagli eccezionalmente granulari in un nuovo studio condotto da Jude Kastens, professore associato di ricerca presso il Kansas Applied Remote Sensing Program del Kansas Biological Survey, e co-autore di J. Christopher Brown, professore di geografia e scienze atmosferiche e direttore del programma di studi ambientali presso l'Università del Kansas.

Il loro giornale appare oggi (28 aprile 2017) in PLOS UNO .

"Il Mato Grosso è una frontiera nel senso che la vegetazione naturale, sia la foresta pluviale che la savana, noto come cerrado, viene sostituito con la produzione agricola e altri usi agricoli, " Ha detto Kastens. "L'agricoltura meccanizzata si è spostata rapidamente nell'area negli anni '90, quindi ci sono molte opportunità per la produzione agricola e lo sviluppo del business legato all'agricoltura".

Infatti, i ricercatori hanno detto che l'agricoltura nella zona ha un boom di energia da città, generando miliardi di dollari all'anno che contribuiscono all'economia dello stato.

"Ci sono casi di agricoltori statunitensi che vendono tutto in Iowa e si trasferiscono nel Mato Grosso in Brasile, " Brown ha detto. "Questo è un grande indicatore di essere una frontiera. C'è un'opportunità. Sono spesso salito a bordo di aerei per il Brasile a Houston e ho aspettato in fila con molti agricoltori diretti in tournée in Brasile per esaminare le operazioni di spostamento lì".

Però, l'espansione agricola è avvenuta a spese della foresta pluviale amazzonica. Le preoccupazioni per la diffusa deforestazione nell'area hanno portato a un accordo del 2006 tra gruppi ambientalisti e grandi società agricole chiamato "Soy Moratorium". Sotto la moratoria, i principali acquirenti di soia hanno deciso di non acquistare soia prodotta su terreni disboscati dopo il luglio di quell'anno.

"Questo pone la domanda:su un'area così vasta, come farai a sapere quali aree deforestate sono state sostituite da semi di soia dopo quella data?" ha detto Brown. "Per saperlo hai bisogno di un set di dati sulla copertura del suolo davvero dettagliato come quello che abbiamo prodotto".

Kastens e Brown, insieme al collega KU Christopher Bishop e Alexandre Coutinho e Júlio Esquerdo della Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa), si basava in parte sui set di dati satellitari dello spettroradiometro per immagini a risoluzione moderata, o MODIS. Guardando le immagini scattate in 14 stagioni di crescita, i ricercatori potrebbero esaminare i cambiamenti nella posizione dei terreni coltivati ​​e l'intensità della produzione in tutto il Mato Grosso. La maggior parte della produzione di soia nel bioma della foresta amazzonica avviene in questo grande stato.

"Le immagini satellitari catturano i valori di riflettanza dal suolo in varie lunghezze d'onda:quelle comunemente usate negli studi sulla vegetazione sono le bande del rosso e del vicino infrarosso, " ha detto Kastens. "La riflettanza della luce rossa diminuisce con l'aumentare della fotosintesi, mentre la riflettanza nel vicino infrarosso aumenta con chiome fogliari più dense. Queste due bande sono combinate per formare l'indice di vegetazione della differenza normalizzata. I segnali NDVI provenienti da campi di soia sani avranno un aspetto diverso dai campi di cotone sani, che avrà un aspetto diverso dagli altri tipi di copertina."

Per interpretare i dati satellitari, coautori di Embrapa, l'equivalente brasiliano dell'USDA, ha raccolto una quantità senza precedenti di dati di riferimento del suolo nel Mato Grosso intervistando gli agricoltori. Nel 2006, la KU ei ricercatori brasiliani hanno iniziato a lavorare nell'ambito di un memorandum d'intesa per condividere i metodi nella raccolta dei dati sul suolo e nella classificazione della copertura del suolo. Da allora, i ricercatori hanno visitato i laboratori degli altri e svolto insieme il lavoro sul campo.

"La ricchezza di dati di riferimento a terra ha reso possibile questa ricerca, "Ha detto Brown. "Non c'è stato nulla di simile per un'area così vasta al di fuori degli Stati Uniti. I nostri colleghi hanno lavorato con gli agricoltori per tracciare i confini dei campi su immagini satellitari stampate e fornire storie di coltivazione per vari appezzamenti di terreno".

Un'importante scoperta della ricerca suggerisce che la moratoria della soia del 2006 ha avuto un effetto maggiore nel ridurre la deforestazione in Amazzonia di quanto si pensasse in precedenza.

"In base alla nostra analisi, abbiamo riscontrato un calo della deforestazione molto più forte in coincidenza con la moratoria della soia rispetto a quanto riportato da altri studi, " Kastens ha detto. "La moratoria della soia è stata minimizzata in alcune ricerche come fattore di riduzione della deforestazione. Il nostro esame essenzialmente dello stesso set di dati sulla deforestazione utilizzato da altri ha rivelato un forte calo della deforestazione verificatosi immediatamente dopo l'entrata in vigore della moratoria.

"La deforestazione è ancora in corso, ma ha rallentato, e meno di questa terra viene utilizzata per la produzione di soia, " disse Kasten.

Lo studio ha incorporato i dati sulla deforestazione prodotti dall'Istituto brasiliano per la ricerca spaziale (INPE).

Il team ha anche riscontrato un forte aumento della produzione sui terreni agricoli esistenti dopo la moratoria, soprannominato "intensificazione verticale, "mentre l'espansione delle terre coltivate guidata dalla deforestazione, o "intensificazione orizzontale, " ha rallentato notevolmente.

"Con l'intensificazione verticale, vediamo un drammatico aumento del doppio ritaglio, dove gli agricoltori piantano un primo raccolto di soia seguito da un secondo raccolto commerciale, tipicamente mais, nella stessa stagione di crescita e campo, " disse Bruno.

I ricercatori stanno mettendo a disposizione gratuitamente i loro dati sulla copertura del suolo. Sperano che possa aiutare a guidare i gestori del territorio e i responsabili politici che cercano di trovare un equilibrio tra agricoltura e conservazione.

"La foresta pluviale aiuta a regolare molti fattori legati al clima nel bacino amazzonico e nelle regioni vicine, comprese le temperature e il ciclo idrologico, " Ha detto Kastens. "Ha un evidente valore ecologico ed è un hotspot di biodiversità con molte risorse naturali non sfruttate".

L'Amazzonia ospita anche molte popolazioni autoctone.

"Gli indigeni nelle riserve della foresta pluviale sono completamente circondati da questi campi di soia, molti dei quali a monte, " disse Bruno.

Kastens ha aggiunto, "I ricercatori possono utilizzare i nostri dati cartografici, con le sue dettagliate risoluzioni spaziali e di classe, esaminare gli impatti sull'accessibilità del mercato e altre questioni legate alle frontiere agricole, così come le questioni legate al clima, ecologia e geografia umana".