Due immagini satellitari mostrano il cambiamento della vegetazione dalla nebbia in due aree del deserto del Namib. L'immagine a sinistra mostra le aree durante i periodi di nebbia più bassa; l'immagine a destra mostra le aree durante i periodi di nebbia più alta. Le aree più verdi all'interno dei quadrati indicano l'inverdimento della vegetazione. Credito:Lixin Wang, Università dell'Indiana.
Un nuovo studio condotto da ecohydrologi presso IUPUI ha dimostrato per la prima volta che è possibile utilizzare i dati satellitari per misurare la minaccia del cambiamento climatico per i sistemi ecologici che dipendono dall'acqua della nebbia.
La carta, pubblicato sulla rivista Lettere di ricerca geofisica , presenta la prima chiara evidenza che la relazione tra i livelli di nebbia e lo stato della vegetazione è misurabile utilizzando il telerilevamento. La scoperta apre il potenziale per valutare facilmente e rapidamente l'impatto della nebbia sulla salute ecologica attraverso grandi masse di terra, rispetto a un'attenta osservazione a livello del suolo.
"Non è mai stato mostrato prima che si possa osservare l'effetto della nebbia sulla vegetazione dallo spazio esterno, " ha detto Lixin Wang, professore associato presso la Scuola di Scienze dell'IUPUI, chi è l'autore senior dello studio. "La capacità di utilizzare i dati satellitari per questo scopo è un importante progresso tecnologico".
La necessità di comprendere la relazione tra nebbia e vegetazione è urgente poiché il cambiamento ambientale sta riducendo i livelli di nebbia in tutto il mondo. Il cambiamento colpisce più fortemente le regioni che dipendono dalla nebbia come una delle principali fonti d'acqua, comprese le foreste di sequoie in California; il deserto di Atacama in Cile; e il deserto del Namib in Namibia, con questi ultimi due attualmente riconosciuti come Patrimonio dell'Umanità dalle Nazioni Unite per la loro rarità ecologica.
Le letture della nebbia sono state effettuate in due stazioni meteorologiche vicino al Gobabeb Namib Research Institute nel deserto del Namib in Namibia. Credito:Lixin Wang, Università dell'Indiana.
"La perdita di nebbia mette in pericolo specie di piante e insetti in queste regioni, molti dei quali non esistono in altre parti del mondo, " disse Na Qiao, uno studente in visita presso IUPUI, chi è il primo autore dello studio. "L'impatto della perdita di nebbia sulla vegetazione è già molto chiaro. Se possiamo accoppiare questi dati con valutazioni di impatto su larga scala basate su dati satellitari, potrebbe potenzialmente influenzare le politiche di protezione ambientale relative a queste regioni."
Lo studio condotto da IUPUI si basa su dati satellitari ottici e a microonde, insieme a informazioni sui livelli di nebbia dalle stazioni meteorologiche in due località gestite dal Gobabeb Namib Research Institute nel deserto del Namib. I dati satellitari sono stati ottenuti dalla NASA e dal Geological Survey degli Stati Uniti. Le letture della nebbia sono state effettuate tra il 2015 e il 2017.
Il lavoro di Wang con la struttura Gobabeb è supportato da una sovvenzione CARRIERA della National Science Foundation. Almeno una volta all'anno, lui e gli studenti ricercatori, inclusi studenti laureati e laureandi della IUPUI, recarsi nella struttura remota, a due ore di auto su una strada sterrata dalla città più vicina, per condurre ricerche sul campo.
Lo studio ha trovato una correlazione significativa tra i livelli di nebbia e lo stato della vegetazione vicino a entrambe le stazioni meteorologiche durante l'intero periodo dello studio. Tra gli altri ritrovamenti, i dati ottici del sito vicino alla struttura di ricerca hanno rivelato evidenti segni di inverdimento delle piante in seguito alla nebbia, e fino al 15% in più di misure durante i periodi di nebbia rispetto ai periodi senza nebbia.
Lixin Wang, sinistra, e un collega conducono ricerche sull'acqua nel deserto del Namib in Namibia. Credito:Lixin Wang, Università dell'Indiana.
Modelli simili sono stati osservati nel secondo sito, situato vicino a una formazione rocciosa locale. I dati a microonde hanno anche trovato una correlazione significativa tra la nebbia e la crescita delle piante vicino alla struttura di ricerca, e fino al 60% in più di misure durante i periodi di nebbia rispetto ai periodi senza nebbia.
Le conclusioni dello studio si basano su tre metodi di misurazione remota della vegetazione:due basati su dati ottici, che è sensibile alla vivacità dei verdi nelle piante, e un terzo basato su dati a microonde, che è sensibile alla massa complessiva della pianta, compresa la quantità di acqua in steli e foglie. Sebbene osservabile dalle macchine, i cambiamenti nel colore della vegetazione sono abbastanza deboli da non essere rilevati dall'occhio umano.
Prossimo, il team si baserà sul lavoro in corso per misurare l'effetto della nebbia sulla vegetazione per periodi di tempo più lunghi, che aiuterà con le previsioni future. Wang mira anche a studiare la relazione in altre regioni, comprese le foreste di sequoie in California.
"Non sapevamo nemmeno che si potessero usare i dati satellitari per misurare l'impatto della nebbia sulla vegetazione fino a questo studio, " ha detto. "Se possiamo prolungare il periodo sotto inchiesta, che mostrerà una relazione ancora più solida. Se abbiamo 10 anni di dati, Per esempio, possiamo fare previsioni future sulla forza di questa relazione, e come questa relazione è cambiata nel tempo a causa del cambiamento climatico".
