Lavorando con la tecnologia di imaging satellitare ad alta risoluzione, ricercatori della Brown University e dell'Università della California, Los Angeles ha scoperto nuovi indizi in un'antica domanda sul perché le foreste tropicali siano così diverse dal punto di vista ecologico.

Studiando l'Handroanthus guayacan, una comune specie di albero tropicale, in un periodo di 10 anni, hanno scoperto che la popolazione degli alberi è aumentata principalmente nei luoghi in cui l'albero è raro, piuttosto che in luoghi dove è comune.

"Ci sono più specie di alberi che vivono in un'area non molto più grande di pochi campi da calcio a Panama che in tutto il Nord America a nord del Messico messi insieme, " ha detto Jim Kellner, primo autore dell'articolo e assistente professore di ecologia e biologia evolutiva alla Brown. "Come è nata questa diversità, e perché persista nel tempo è un paradosso che ha sfidato i naturalisti per più di un secolo".

Fino ad ora.

"Il risultato dello studio è che c'è un 'feedback negativo' sulla crescita della popolazione, "Kellner ha detto, che frena la crescita della popolazione nei luoghi in cui la specie è comune.

I risultati confermano una previsione degli anni '70, che ha postulato che le foreste tropicali sono diverse perché i nemici naturali tengono sotto controllo le popolazioni. Un nemico potrebbe essere un mangiatore di semi, un erbivoro o un patogeno, ha detto Kellner, che è affiliato all'Institute at Brown for Environment and Society.

Per esempio, considera una quercia e uno scoiattolo. Lo scoiattolo mangia le ghiande e preferisce il foraggio dove abbondano le querce. Una ghianda solitaria nel mezzo di un boschetto di aceri rischia di passare inosservata a uno scoiattolo, mentre molte ghiande in un querceto saranno mangiate. Se questo tipo di comportamento è diffuso nelle foreste pluviali tropicali, potrebbe impedire alle specie di diventare troppo comuni, ha detto Kellner.

Studi precedenti hanno dimostrato che questo fenomeno di feedback negativo è vero tra i giovani alberi:semi, piantine e alberelli, ma gli ecologi non sono stati in grado di determinare se influenza gli alberi adulti, la parte riproduttiva delle popolazioni, Egli ha detto.

"Ci vogliono decenni perché gli alberi diventino riproduttivi nelle foreste tropicali, e il problema è aggravato da quanto sia rara ogni specie, " ha detto Kellner. "Abbiamo scoperto che per questa specie, dovresti cercare circa 250 acri per trovare un nuovo albero adulto ogni anno."

Quella sfida non è fattibile a piedi, ma il telerilevamento può superare le sfide dell'osservazione di vaste aree.

Kellner e il coautore Stephen Hubbell, professore emerito di ecologia all'UCLA, ha utilizzato immagini satellitari ad alta risoluzione per tracciare individui sull'isola di Barro Colorado, un'isola di sei miglia quadrate nel mezzo del Canale di Panama, oltre 10 anni. Cercarono Handroanthus guayacan, un albero della foresta pluviale tropicale che produce fiori giallo brillante per alcuni giorni all'anno.

"Cronometrando l'acquisizione dell'immagine satellitare con la fioritura stagionale, siamo stati in grado di identificare la maggior parte degli adulti per questa specie sull'isola, " ha detto Kellner.

Hanno trovato 1, 006 alberi adulti. A partire dal 2012 e guardando indietro al periodo di studio di 10 anni, Kellner e Hubbell sono stati in grado di identificare quando nuovi alberi si sono uniti per la prima volta alla popolazione adulta. Hanno usato metodi statistici avanzati per assicurarsi che stessero effettivamente identificando nuovi adulti e non solo alberi che avevano saltato un anno di fioritura o erano fioriti in anticipo o in ritardo.

I ricercatori hanno scoperto che il feedback negativo ha influito sull'abbondanza di nuovi alberi adulti e che può influenzare la popolazione di nuovi alberi adulti in un'area di quasi 100 campi da calcio. Ciò contrasta con gli studi precedenti sugli alberi giovanili, che ha scoperto che gli effetti dei nemici specifici dell'ospite sono generalmente limitati a piccole aree, ha detto Kellner.

Per confermare le posizioni degli alberi dai dati satellitari, sono andati sull'isola e hanno trovato indipendentemente 123 alberi adulti della stessa specie. Di questi, L'89 percento era stato rilevato nelle immagini ad alta risoluzione, suggerendo che i loro dati sono un censimento quasi completo della specie.

Kellner ha detto che le implicazioni potrebbero essere ampie.

"Non riesco a pensare a nessuna idea in ecologia che sia più importante della dinamica della popolazione, " ha detto. "È importante per tutto, dalle licenze di pesca alla previsione di epidemie".

La ricerca è stata pubblicata lunedì, 15 ottobre nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .