Le foreste tropicali del mondo immagazzinano enormi quantità di carbonio nella loro biomassa e costituiscono quindi un importante pozzo di carbonio. Però, le stime attuali della quantità di anidride carbonica immagazzinata nelle foreste tropicali dell'Amazzonia variano notevolmente. Gli scienziati del Centro Helmholtz per la ricerca ambientale (UFZ) hanno sviluppato un approccio che utilizza dati satellitari recenti per fornire stime molto più precise della quantità di biomassa nelle foreste tropicali rispetto al passato. Ciò consente di ottenere un quadro più preciso delle conseguenze della siccità e degli incendi boschivi per l'Amazzonia, secondo il loro articolo in Comunicazioni sulla natura .

La stima della biomassa forestale dalle misurazioni satellitari è ancora una sfida, in quanto attualmente non esiste un metodo di misurazione diretta. I satelliti all'avanguardia dotati di strumenti laser o radar aprono ora una nuova gamma di opzioni:non solo misurano l'altezza delle foreste in tutto il mondo, ma anche l'intera struttura di queste foreste. Il team di modellazione forestale guidato dal Prof. Dr. Andreas Huth dell'UFZ ha ora combinato le misurazioni di un satellite laser con il modello forestale FORMIND sviluppato presso l'UFZ; questo modello utilizza i dati climatici e pedologici per simulare la dinamica delle foreste e la crescita dei singoli alberi con una risoluzione fino a 20 metri. oltre 700, 000 di questi set di dati laser sono stati valutati in questo modo per la foresta pluviale amazzonica. Il risultato:importanti attributi della foresta, fondamentali per fornire un quadro di un'area forestale, può essere stimato molto più accuratamente in futuro. Questi attributi forestali includono la biomassa fuori terra e il tasso di crescita forestale (cioè la produzione primaria lorda). "Tutto sommato, l'incertezza sulla stima dei parametri forestali diminuisce tra il 20 e il 43 per cento. La stima della biomassa fuori terra, Per esempio, è diventato il 25% più preciso, "dice Andreas Huth, uno degli autori dello studio. Ciò consente di ottenere una valutazione significativamente più precisa della quantità di carbonio immagazzinata nella foresta. "Con il nostro approccio, siamo in grado di scoprire di più sul ciclo del carbonio:quanto viene immagazzinato nella foresta pluviale tropicale, rilasciato o riassorbito di nuovo ogni anno, " aggiunge il dottor Rico Fischer, anche autore di questo studio e coinvolto nella modellazione forestale presso l'UFZ.

Il team UFZ utilizzerà anche il nuovo approccio per perfezionare i propri studi, che ha incorporato solo l'altezza della foresta fino ad oggi, ma non tutte le informazioni sulla struttura della foresta, nelle loro stime di biomassa. Nel 2018, sono riusciti a simulare la biomassa di tutti i 410 miliardi di alberi nella regione amazzonica per l'anno 2005 combinando i dati laser del satellite ICESat con FORMIND. Secondo un risultato fornito da questo metodo, un totale di 76 miliardi di tonnellate di carbonio sono immagazzinate nella foresta pluviale amazzonica. "Questo ci ha anche permesso di identificare quali aree della regione amazzonica sono pozzi di carbonio o fonti di carbonio, " afferma Andreas Huth. Nel complesso, la foresta pluviale costituisce ancora un pozzo di carbonio assorbendo circa 600 milioni di tonnellate all'anno. Ci sono, però, anche fonti di carbonio locali, come quando gli alberi muoiono a causa della siccità o vengono distrutti da un incendio.

La combinazione di dati satellitari ad alta risoluzione con il modello FORMIND ora apre una gamma di nuove opzioni per il team di modellazione forestale presso l'UFZ. Per esempio, la missione GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation) lanciata dalla NASA utilizza dal 2018 un nuovo tipo di strumento laser presso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) per misurare la foresta globale. Questi dati saranno disponibili alla fine di quest'anno. Ciò consentirebbe ai ricercatori dell'UFZ di rilasciare dichiarazioni a intervalli semestrali su come l'uso del suolo o il riscaldamento globale, per citare solo due fattori, ha modificato la quantità di biomassa immagazzinata nelle foreste tropicali e dove si trovano i pozzi e le fonti di carbonio. Valutazioni aggiornate delle conseguenze degli incendi boschivi, come quelli della regione amazzonica, sono anche fattibili. "Non appena le misurazioni della NASA saranno disponibili, potremo analizzare quanta anidride carbonica è stata emessa dagli incendi in Amazzonia, "dice Rico Fischer.

Un'altra visione dei ricercatori dell'UFZ è quella di integrare i dati forniti da altri satelliti e di fonderli con FORMIND. Ciò ridurrebbe ulteriormente le incertezze contenute nelle stime. I ricercatori potrebbero anche beneficiare di una nuova missione satellitare radar proposta e pianificata da scienziati tedeschi, la missione Tandem-L. Uno degli obiettivi della missione è misurare ogni settimana la struttura delle foreste in tutto il mondo utilizzando due satelliti radar. Ciò consentirebbe di identificare rapidamente i cambiamenti nel bosco a breve termine causati dalla deforestazione, incendi boschivi o siccità, Per esempio, e quindi quantificare in modo molto più preciso le conseguenze dell'uso del suolo e del cambiamento climatico. Questo, secondo Rico Fischer e Andreas Huth, sarebbe un ulteriore grande passo per la ricerca ecologica.