La foresta delle montagne della Sierra Nevada è una risorsa importante per le comunità circostanti in Nevada e California. Il diradamento della foresta rimuovendo gli alberi a mano o utilizzando macchinari pesanti è uno dei pochi strumenti disponibili per gestire le foreste. Però, trovare il modo migliore per diradare le foreste rimuovendo alberi selezionati per massimizzare i benefici della foresta per la quantità di acqua, qualità dell'acqua, il rischio di incendi e l'habitat della fauna selvatica rimangono una sfida per i gestori delle risorse. Il servizio forestale degli Stati Uniti sta conducendo uno sforzo per bilanciare tutte queste sfide nella pianificazione del ripristino delle foreste su scala paesaggistica come parte della Lake Tahoe West Restoration Partnership.

Come parte di questo sforzo, Università del Nevada, Adrian Harpold di Reno ha recentemente guidato un team nello sviluppo di uno strumento di modellazione per concentrarsi sul problema della quantità di acqua. Lo strumento prevede come i diversi approcci al diradamento della foresta influiscano sull'accumulo del manto nevoso a Lake Tahoe, che controlla quanta acqua è disponibile per le comunità a valle come Reno.

"Il manto nevoso su cui abbiamo fatto affidamento è sotto pressione da anni di soppressione degli incendi che hanno aumentato la densità degli alberi, combinato con gli effetti del cambiamento climatico e del riscaldamento delle temperature, " Harpold, risorse naturali e assistente professore di scienze ambientali presso il College of Agriculture, Biotecnologie e risorse naturali, disse.

Ha spiegato che troppi alberi significano che meno neve raggiunge il suolo. Inoltre, quando molti alberi sono ammassati insieme, si scaldano e rilasciano calore, che può sciogliere la neve sul terreno. Però, troppo pochi alberi significa che il manto nevoso è meno protetto dal sole e dal vento, che scioglie anche la neve.

Lo strumento, sviluppato con il finanziamento della stazione sperimentale del college e del servizio forestale degli Stati Uniti, è stato costruito per modellare specificamente la sponda occidentale del lago Tahoe, che il team ha ritenuto fosse un buon campione della foresta della Sierra Nevada. Il team ha inizialmente creato un modello ad alta risoluzione su piccola scala utilizzando i dati raccolti con scanner laser 3D, chiamato "LiDAR".

"I dati LiDAR ci permettono di vedere i singoli alberi, che usiamo per "diradare virtualmente" la foresta togliendo gli alberi dal modello, " ha detto. "Come tale, ci consente di creare un esperimento di diradamento realistico. Possiamo quindi rappresentare diverse azioni di gestione, come rimuovere alberi al di sotto di determinate altezze."

La sua squadra, tra cui lo studioso post-dottorato Sebastian Krogh, studente laureato Devon Eckberg, studenti universitari Makenzie Kohler e Gary Sterle, il Professore Associato di Telerilevamento del College Jonathan Greenberg e Patrick Broxton dell'Università dell'Arizona, ha testato l'accuratezza del modello conducendo esperimenti di diradamento e confrontando le previsioni con le misurazioni nella foresta reale. I risultati sono stati discussi in un articolo pubblicato di recente sul proof-of-concept per l'utilizzo di modelli ad alta risoluzione per prevedere l'effetto dell'assottigliamento delle foreste per la neve, di cui Harpold era l'autore principale.

Una volta che il team ha determinato che il modello funzionava correttamente, hanno aumentato le dimensioni del modello per rappresentare la sponda occidentale del lago Tahoe. I risultati sono discussi in un altro articolo pubblicato di recente sull'utilizzo del modello per prevedere gli effetti del diradamento delle foreste sul manto nevoso della Sierra Nevada settentrionale, guidato da Krogh con Harpold, Broxton e Patricia Manley del Forest Service come coautori. I loro esperimenti hanno mostrato che nel complesso, più alberi rimossi significa più neve mantenuta. Però, ci sono modi benefici e modi dannosi per rimuovere gli alberi. Il metodo che sembrava essere più efficace era rimuovere alberi densi che avevano molte foglie e rami ed erano più corti di circa 50 piedi, lasciando dietro di sé alberi più alti. C'erano anche differenze di efficacia a seconda dell'elevazione, il pendio e la direzione in cui era rivolto il pendio.

Harpold prevede di continuare ad espandere il modello, test per vedere se funzionerà per la sponda orientale del lago Tahoe e nel bacino del fiume americano, con l'obiettivo finale di fornire uno strumento ai responsabili delle decisioni del servizio forestale e ad altri per informare i loro piani di diradamento forestale.

Lo strumento per la quantità dell'acqua è uno dei tanti strumenti di modellazione sviluppati con il finanziamento del Servizio forestale nell'ambito dell'iniziativa Tahoe-Central Sierra, che mira a ripristinare rapidamente la foresta per migliorare la salute e la resilienza delle montagne della Sierra Nevada e massimizzare i benefici che la foresta offre.

"Il mio strumento di supporto decisionale per la quantità di acqua sarebbe un pezzo più piccolo in un kit di strumenti più grande per aiutare a determinare come e dove diradare le foreste, " disse Harpold.

Altri strumenti progettati per prevedere gli impatti del diradamento delle foreste includono uno strumento per prevedere l'impatto sulla diffusione degli incendi boschivi, uno strumento per prevedere l'impatto sul fumo, uno strumento per prevedere l'impatto sulle specie in via di estinzione e minacciate, uno strumento per prevedere il flusso di sedimenti nel lago Tahoe e uno strumento per prevedere l'impatto economico.