Una collaborazione internazionale di centinaia di scienziati, guidata in parte dal laboratorio di Forest Advanced Computing and Artificial Intelligence (FACAI) nel Department of Forestry and Natural Resources di Purdue, ha sviluppato la prima mappa globale delle simbiosi arboree. La mappa è la chiave per capire come stanno cambiando le foreste e il ruolo che il clima gioca in questi cambiamenti.

Le scoperte, riportato oggi sul giornale Natura , provengono dalla Global Forest Biodiversity Initiative (GFBI), un consorzio di scienziati e professionisti forestali di cui il FACAI Lab è un hub chiave e un centro globale. Jingjing Liang, un assistente professore della Purdue University di ecologia forestale quantitativa, è co-supervisore del FACAI Lab, coordinatore e cofondatore del GFBI e co-autore dell'articolo. Mo Zhou, un assistente professore della Purdue di economia e gestione forestale, è un autore senior del documento, co-supervisore del laboratorio FACAI e capo economista del GFBI.

Il laboratorio FACAI di Purdue utilizza l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico per studiare a livello globale, gestione delle risorse forestali regionali e locali e conservazione della biodiversità. Per questa ricerca, FACAI ha raccolto dati sull'abbondanza delle specie da 55 milioni di record di alberi in 1,2 milioni di aree campione di foreste in 110 paesi. L'organizzazione dei dati è stata parte integrante dello sviluppo della mappa globale.

"La mappa e il sottostante database dell'inventario forestale globale serviranno come base per la ricerca sugli impatti ambientali dei cambiamenti forestali, conservazione biologica e gestione forestale, " ha detto Liang.

La mappa identifica i tipi di funghi micorrizici associati agli alberi in una particolare foresta. Questi funghi si attaccano alle radici degli alberi, estendendo la capacità di un albero di raggiungere acqua e sostanze nutritive mentre l'albero fornisce il carbonio necessario per la sopravvivenza dei funghi. I due tipi più comuni di micorrize sono arbuscolari, che crescono all'interno dei tessuti delle radici degli alberi e sono associati a specie arboree come l'acero, frassino e pioppo giallo, e ectomicorrizici, che vivono all'esterno delle radici e sono associati a specie arboree come il pino, Quercia, noce americano e faggio.

Queste associazioni sono importanti perché le micorrize influenzano la capacità degli alberi di accedere ai nutrienti, sequestrare il carbonio e resistere agli effetti dei cambiamenti climatici.

"Gestire le foreste per la mitigazione dei cambiamenti climatici e lo sviluppo sostenibile, perciò, dovrebbe andare ben oltre la gestione dei soli alberi, " Disse Zhu.

Gli autori hanno scoperto che il clima è il fattore più significativo che influenza la distribuzione delle micorrize. Un clima caldo sta riducendo l'abbondanza di specie di alberi ectomicorrizici fino al 10%. Questo cambiamento sta alterando l'impronta ecologica ed economica delle foreste, soprattutto lungo l'ecotono boreale-temperato, le aree di confine tra la foresta più fredda e quella più calda. Le perdite di specie ectomicorrize hanno implicazioni per il cambiamento climatico poiché questi funghi aumentano la quantità di carbonio immagazzinato nel suolo.

"Conoscere la composizione delle specie nelle aree boschive di tutto il mondo è un inizio importante, " Ha detto Liang. "Ci sono molte domande fondamentali e socioeconomiche a cui possiamo rispondere ora con i dati GFBI e tecniche di apprendimento automatico all'avanguardia".

Il laboratorio FACAI sta attualmente sviluppando collaborazioni per esplorare questioni di ecologia ed economia, compresi i modelli forestali ad autoapprendimento, approcci innovativi alla valutazione della biodiversità, individuazione di risorse forestali sconosciute ed esplorazione dello spazio.