I progressi nelle tecnologie di telerilevamento stanno aiutando gli scienziati a misurare meglio come i paesaggi globali, dalle foreste alla savana, sono in grado di immagazzinare carbonio, una visione critica in quanto valutano il ruolo potenziale degli ecosistemi nella mitigazione dei cambiamenti climatici.

Un fattore spesso ignorato in queste valutazioni del ciclo del carbonio, però, è il ruolo degli animali selvatici. Rispetto alla grande capacità di alberi e piante di immagazzinare carbonio, la saggezza convenzionale va, le popolazioni animali poco abbondanti semplicemente non possono avere molto effetto su questi sistemi globali.

In un nuovo articolo pubblicato su Scienza , un team di ricercatori guidati da Oswald J. Schmitz di Yale sostiene che la stessa presenza di animali selvatici può innescare effetti di feedback diretti o indiretti che alterano la capacità di un paesaggio di assorbire, pubblicazione, o trasportare carbonio. Nell'esaminare un corpus crescente di ricerche, scoprono che gli animali possono aumentare o diminuire i tassi di processi biogeochimici dal 15 al 250% o più.

Infatti, sostengono che non tenere conto del ruolo degli animali può minare l'accuratezza di qualsiasi valutazione dei bilanci di carbonio dell'ecosistema. Offrono spunti su come i ricercatori potrebbero integrare l'ecologia animale, modellazione dell'ecosistema, e telerilevamento per prevedere e gestire in modo più accurato il ciclo del carbonio attraverso i paesaggi.

"Alcuni di noi hanno detto per molto tempo che non è solo l'abbondanza animale che conta, ma ciò che fanno questi animali è importante, " ha detto Schmitz, l'Oastler Professor of Population and Community Ecology presso la Yale School of Forestry &Environmental Studies, e autore principale dell'articolo. "Siamo finalmente al punto che ci sono alcune prove abbastanza forti a sostegno di queste idee".

Il documento è stato co-autore di un team interdisciplinare dell'Università della California, Santa Cruz; Memorial University di Terranova; Università dell'Arizona settentrionale; Università statale dello Utah; l'Universidade Estadual Paulista di Rio Claro, Brasile; e l'Università di Stanford.

Analisi sperimentali e osservative hanno dimostrato che i cambiamenti nell'abbondanza degli animali possono causare importanti cambiamenti nella capacità degli ecosistemi di immagazzinare o scambiare carbonio. In alcuni casi, questi cambiamenti hanno persino causato il passaggio degli ecosistemi da fonti di carbonio (quando gli animali non sono abbondanti) a serbatoi di carbonio (quando lo sono).

Nel Serengeti, ad esempio, la decimazione delle popolazioni di gnu durante la metà del XX secolo ha permesso alla vegetazione del suolo di prosperare, infine promuovere incendi che consumavano l'80% dell'ecosistema all'anno e portavano a un rilascio netto di anidride carbonica nell'atmosfera; quando la gestione delle malattie e gli sforzi contro il bracconaggio hanno aiutato le popolazioni animali a riprendersi, una quota maggiore del carbonio immagazzinato nella vegetazione è stata consumata dagli gnu e rilasciata come sterco, mantenendolo nel sistema e ripristinando il paesaggio come un dissipatore di CO2.

Nelle foreste tropicali, la conservazione dei grandi mammiferi mantiene ruoli funzionali vitali, compresa la dispersione dei semi da parte dei frugivori e il supporto della produzione vegetale da parte degli erbivori, che promuovono lo stoccaggio del carbonio; un aumento di 3,5 volte del numero di specie di mammiferi, uno studio trova, aumenta la ritenzione di carbonio dal 230 al 400 percento.

Ma la presenza di erbivori al pascolo in altri luoghi, come caribù e bue muschiato nell'Artico o alci nelle foreste boreali, può causare una diminuzione del 15-70% nell'assorbimento e nello stoccaggio di CO2.

Gli impatti umani modellano sempre più queste relazioni, sia attraverso la riduzione delle popolazioni della fauna selvatica attraverso il bracconaggio, pesca eccessiva o habitat perduto, o la reintroduzione di specie nei paesaggi.

Chris Wilmer, professore associato di ecologia della fauna selvatica e cambiamento globale presso l'Università della California, Santa Cruz, e coautore dell'articolo, afferma che gli esseri umani hanno svolto un ruolo enorme nella formazione delle comunità animali, dalla composizione delle specie alle distanze, indicazioni, e velocità con cui si muovono attraverso i paesaggi.

"Se vogliamo capire come i nostri impatti e/o la gestione delle popolazioni animali aumentano per influenzare il ciclo del carbonio a livello di ecosistema, allora abbiamo bisogno di strumenti che ci permettano di collegare le cose che fanno gli animali alle loro conseguenze ultime sul ciclo del carbonio, " Egli ha detto.

Gli autori esaminano i progressi nell'ecologia dell'ecosistema spaziale che possono rivelare il legame tra i movimenti degli animali e i modelli di assorbimento e stoccaggio del carbonio attraverso i paesaggi. E mettono in evidenza gli sviluppi nel telerilevamento che consentono agli scienziati di raccogliere e analizzare i dati necessari per effettuare queste connessioni.

"Mostriamo che gli effetti degli animali sono grandi e importanti, ma anche che il telerilevamento può fornire informazioni importanti su ciò che sappiamo su come gli animali alterano gli ecosistemi nel tempo, se appropriarsi della biomassa attraverso erbivori o calpestare o aumentare la produttività attraverso la dispersione di nutrienti e semi, " ha detto Scott Goetz, un professore della Northern Arizona University che ha condotto ricerche sul telerilevamento satellitare per più di tre decenni, e un altro coautore.

"Nuova tecnologia di telerilevamento, come lo strumento GEDI Lidar lanciato questa settimana sulla Stazione Spaziale Internazionale, ci aiuterà a fare un lavoro molto migliore nel catturare l'influenza degli animali sulla biomassa vegetale e sulle dinamiche di produttività".

L'impatto degli animali selvatici sul ciclo del carbonio diventa sempre più rilevante poiché ricercatori e responsabili politici considerano l'uso di processi ecologici naturali per recuperare e immagazzinare il carbonio atmosferico all'interno degli ecosistemi come uno strumento per affrontare il cambiamento climatico.

I ricercatori raramente considerano la conservazione della fauna selvatica come una strategia per aumentare la capacità di stoccaggio del carbonio di un ecosistema, disse Schmitz. Infatti, alcuni credono che la gestione dell'habitat della fauna selvatica sia in conflitto con l'obiettivo di creare capacità di stoccaggio del carbonio.

"Pensano che gli animali non siano abbastanza importanti o che non si possa assorbire carbonio e conservare gli animali nello stesso paesaggio, " ha detto. "Il nostro messaggio è che si può e si dovrebbe. Può essere un vantaggio sia per la conservazione della biodiversità che per l'assorbimento del carbonio".