La foresta boreale è essenziale per il Canada e il mondo, immagazzinare carbonio, purificare l'acqua e l'aria e regolare il clima. Ma tenere sotto controllo la salute di questo bioma vulnerabile si è dimostrato un'impresa faticosa e che richiede tempo, fino ad ora.

La tecnologia di metabarcoding del DNA all'avanguardia sviluppata dall'Università di Guelph può aiutare ad accelerare e migliorare il processo di monitoraggio, secondo un nuovo studio pubblicato oggi in Rapporti scientifici .

"Otteniamo molte più informazioni dal DNA, e siamo stati in grado di riprodurre i dati e le interpretazioni dei dati forniti dall'approccio morfologico standard, " ha detto il coautore dello studio Mehrdad Hajibabaei, un professore nel Dipartimento di Biologia Integrativa della U of G.

Nello studio, i ricercatori hanno confrontato l'uso della tecnologia avanzata di meta-codifica del DNA, che identifica il DNA di molti organismi acquatici contemporaneamente, con l'identificazione pratica di campioni di invertebrati, utilizzato da decenni per valutare la biodiversità degli ecosistemi.

Informazioni accurate e tempestive sull'ecosistema boreale non sono mai state così urgenti, secondo gli scienziati forestali. L'aumento delle temperature nella regione boreale sta portando al degrado del permafrost, così come siccità e incendi più intensi. Il cambiamento climatico sta facendo bruciare gli incendi in modo più feroce, pompare più gas serra nell'atmosfera.

Però, gli scienziati federali sono stati sfidati dall'enorme volume di bio-monitoraggio necessario per il programma di integrità forestale del Canada, Hajibabei ha detto.

"Devono valutare la salute di questa foresta, e un modo per farlo è osservare la presenza di invertebrati nei torrenti".

La salute dei corsi d'acqua è un indicatore della salute generale delle foreste e della biodiversità. L'approccio collaudato ma dispendioso in termini di tempo è stato quello di raccogliere manualmente i campioni e quindi identificare gli organismi indicatori.

"Natural Resources Canada voleva iniziare a utilizzare l'approccio - il metabarcoding del DNA - che il mio laboratorio sta studiando da un po' di tempo, " Ha detto Hajibabei.

"Ci hanno contattato e abbiamo avviato questa collaborazione. L'importanza di questo lavoro è sia in termini di portare questo approccio in uno scenario del mondo reale sia di aiutare a soddisfare le esigenze del Canadian Forest Service per un monitoraggio tempestivo".

Il metabarcoding è rapido e molto efficace nel rilevare molti diversi organismi acquatici nell'acqua, Hajibabei ha detto.

L'identificazione manuale degli invertebrati richiede tempo e richiede esperti, i cui risultati potrebbero non essere sempre coerenti, Ha aggiunto.

Un altro aspetto importante del lavoro è che può essere applicato a un gradiente ambientale, misurare le fluttuazioni delle condizioni in base a vari fattori di stress e processi, Hajibabei ha detto.

Lo studio ha coinvolto scienziati del Centre for Biodiversity Genomics and Natural Resources Canada's Great Lakes Forestry Centre di Sault Ste. Maria.

Lo studio definisce il metabarcoding "un approccio potenzialmente trasformativo al biomonitoraggio, la scoperta della biodiversità e le valutazioni della salute degli ecosistemi."

I risultati danno a Natural Resources Canada più fiducia nel monitoraggio del DNA, Hajibabei ha detto. "Ovviamente se vogliono mitigare qualsiasi tipo di impatto, sono sempre richiesti approcci più rapidi e ad alto rendimento."