In un anno normale, i biologi Daniel Janzen e Winnie Hallwachs trascorrono circa sei mesi in Costa Rica, dove conducono ricerche e perseguono sforzi di conservazione in Área de Conservación Guanacaste (ACG), un sito del patrimonio mondiale nel nord-ovest che comprende, una rete di parchi e riserve che hanno contribuito a creare negli anni '80 e che è cresciuta fino a oltre 400, 000 acri, compreso marino, foresta secca, foresta pluviale, e ambienti della foresta pluviale.

Nel 2020 è lì che si trovava la coppia sposata quando la pandemia di COVID-19 si è impadronita del mondo, e li ha costretti a prolungare la loro permanenza nella foresta indenne da virus fino all'autunno, quando si sono sentiti abbastanza al sicuro da tornare nella loro altra casa a Filadelfia.

"Con i moderni laptop e Internet, potremmo guardare il mondo che passa dalla sicurezza della foresta, "dice Janzen, professore di biologia alla School of Arts &Sciences.

Il tempo in più nella foresta ha dato loro più tempo per riflettere, alcuni dei cui frutti compaiono in un pezzo pubblicato questa settimana su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , parte di un numero speciale sul declino globale degli insetti.

Il loro contributo si basa sui dati raccolti dagli anni '70 sull'abbondanza e la diversità degli insetti nei tropici, così come su osservazioni sui cambiamenti climatici che risalgono ancora più indietro. Sebbene lo status di protezione dell'ACG abbia effettivamente eliminato alcune minacce alla perdita di biodiversità, come il fuoco, a caccia, deforestazione, e uso di pesticidi, le creature che vi abitano non sono esenti da quella che Janzen e Hallwachs chiamano la "coperta eterogenea" degli effetti del cambiamento climatico.

"Ciò che abbiamo visto e vissuto dalla metà degli anni '70, inequivocabilmente, nel nostro mondo selvaggio tropicale costaricano è che la biomassa e la ricchezza di specie di individui e specie di insetti, e le loro interazioni con tutto, si stanno decomponendo, " loro scrivono.

Per rispondere a questo declino, gli scienziati hanno concentrato i loro sforzi a livello locale. Tenere traccia degli effetti del cambiamento climatico attraverso un monitoraggio coerente è essenziale, dicono, ma ciò che è ancora più critico è coinvolgere le persone che possiedono la terra preservata:tutti i cinque milioni di costaricani, in questo caso. Janzen e Hallwachs sono conosciuti a livello internazionale per il loro lavoro su questo fronte, aver creato un modello in ACG che responsabilizza e impiega le persone locali nel lavoro di conservazione e tenta di facilitare il movimento di questi processi in tutto il sistema dei parchi nazionali e all'estero.

Nel loro articolo, i ricercatori descrivono un nuovo approccio per espandere questi successi:BioAlfa, un programma nazionale progettato per coinvolgere gli stessi costaricani nell'apprendimento pratico e nella ricerca sugli ecosistemi selvaggi della loro nazione. Il nome dell'iniziativa deriva dallo spagnolo per bioliterate, "bioalfabetizzato".

"La tradizione nei paesi tropicali è che quando vuoi sapere qualcosa sulla biologia del tuo paese, le spedizioni dal nord vengono e fanno studi di un tipo o dell'altro e poi portano le informazioni a casa con loro, " Dicono Janzen e Hallwachs. "Quello che abbiamo detto è, 'Aspetto, siete in grado di fare tutto questo da soli. Puoi trovare tutti gli insetti e le piante e gli uccelli e tutto nel tuo paese e, nel processo, impara a conoscerli.'"

Misurare il pedaggio del clima

Janzen e Hallwachs non hanno mai avuto intenzione di studiare esplicitamente il cambiamento climatico. Ma i suoi effetti sono stati impossibili da ignorare. Notano che negli anni '80 la copertura nuvolosa era una presenza costante sulle foreste pluviali di ACG, giustamente chiamate, vette avvolte come Volcán Orosí e Volcán Cacao. Eppure lo strato di nuvole si è ridotto negli anni '90 e ora, passano molti giorni senza alcuna copertura nuvolosa. Il risultato è un essiccamento degli ecosistemi forestali a scapito di insetti e altri animali selvatici che prosperano in lettiere umide e condizioni umide, per non parlare dei corsi d'acqua prosciugati che un tempo irrigavano adeguatamente le colture di pianura e altri sviluppi.

L'ACG ora sperimenta molti più giorni di temperature che si avvicinano e superano i 90 gradi Fahrenheit rispetto ai decenni passati. Inoltre, una stagione secca prolungata e maggiori irregolarità nella quantità e nei tempi delle precipitazioni aggravano le sollecitazioni sulla biodiversità che la abita. Essenzialmente tutti gli organismi tropicali usano i segnali meteorologici per guidare le loro vite, e quando questi cambiano e si fratturano tutti subiscono un colpo.

Janzen e Hallwachs notano che queste perturbazioni climatiche hanno estorto un prezzo sulla biodiversità degli insetti, un segnalatore per gli impatti sulla rete alimentare dal basso verso l'alto. Nella loro relazione, confrontano le foto dei sondaggi sulle falene, condotti di notte utilizzando una luce intensa per attirare le falene su un lenzuolo di colore chiaro, dove possono essere contati, che indicano un drammatico calo sia del numero di falene che della diversità delle specie dagli anni '80.

Guardando diversi tipi di insetti, dicono che, nonostante un costante sforzo di ricerca da parte del personale sul campo di ACG di ricercatori vicini addestrati ed esperti, il numero complessivo di bruchi trovati durante le indagini regolari si è dimezzato dal 2005, un chiaro segno di declino.

A sostegno di questa constatazione, quando si trovano i bruchi, ora hanno meno probabilità di essere parassitizzati da un'altra specie di insetti. Circa un quinto dei bruchi è stato trovato parassitato nel 1985; che è sceso ad appena il 5% negli ultimi anni. Anche se questa può essere una buona cosa per i singoli bruchi, è un segnale preoccupante nel complesso. Poiché i parassiti sono iperspecializzati per associarsi a particolari specie di bruchi, Janzen dice che questa mancanza di bruchi parassiti suggerisce che il numero di bruchi è così basso che i parassiti non sono in grado di localizzare le loro specie desiderate e mantenere le loro popolazioni.

"Quando la densità dei bruchi diminuisce, i parassiti si estinguono più velocemente, " dice Janzen. "Così ora hai perso quel carnivoro. E lo ripeti mille volte, 10, 000 volte."

Essere "gentili con i sopravvissuti"

Mitigare il cambiamento climatico può essere un compito arduo, e Janzen afferma che è improbabile che i "ragazzi" - come il paese economicamente piccolo ma grande per la biodiversità del Costa Rica - abbiano un impatto generale, tranne che per esempio. Ai suoi occhi, è essenziale che le piccole nazioni tropicali concentrino le energie sulla creazione delle condizioni che consentano ai sopravvissuti al cambiamento climatico di mantenere un punto d'appoggio. Ed è qui che entra in gioco BioAlfa.

Mentre i gruppi ambientalisti internazionali contribuiscono con denaro per preservare la terra in lussureggianti, locali con biodiversità, come ACG, i ricercatori sostengono che guadagnando il consenso da tutti i livelli dei proprietari di quella terra preservata, piuttosto che estranei che potrebbero non mettere mai piede nel paese, è un ingrediente necessario nella conservazione tropicale.

"Vertebrati carismatici, istantanee turistiche, e grossi tronchi commerciabili non sono nemmeno lo 0,001% della biodiversità tropicale, " Janzen e Hallwachs scrivono. "Da milioni a miliardi di specie, e miliardi di interazioni selvagge ancora possibili, sono in gran parte invisibili senza bioalfabetizzazione."

Ecco perché sottolineare la bioalfabetizzazione è il fondamento di BioAlfa. La visione degli scienziati della Penn è che, così come si insegna a leggere ai bambini delle scuole elementari, dovrebbero anche essere istruiti sulla biodiversità che li circonda, e non solo in una classe, ma andando sulla terra e imparando facendo. E come leggere, questa conoscenza diventa qualcosa da portare in qualunque settore sociale diventi casa.

Questa maggiore bioalfabetizzazione si ripercuoterebbe poi sulla conservazione, dicono. Non solo una maggiore comprensione degli ecosistemi tra i costaricani potrebbe tradursi in un maggiore apprezzamento, ma in risultati concreti utilizzando le informazioni sulla biodiversità ovunque si trovino. Nello specifico, Janzen e Hallwachs vogliono espandere la pratica di far svolgere ai ricercatori locali il loro lavoro di codifica del DNA, in cui le specie vengono identificate mediante il sequenziamento di tratti del loro materiale genetico.

Mentre il governo costaricano si è impegnato sull'idea di BioAlfa, completarlo in 10 anni richiederà circa $ 100 milioni, una grossa somma che Janzen e Hallwachs sperano possa provenire da fonti sia governative internazionali che private.

"In questo momento il Costa Rica ha il permesso politico per questo progetto, ma ha anche bisogno del permesso finanziario, "dice Janzen.

Da parte loro, la coppia continua a impegnarsi nella costruzione del loro inventario della biodiversità e negli studi in ACG, condividendo i propri successi agli incontri internazionali (per ora virtualmente), sperando che altre nazioni tropicali seguano le loro orme, proteggere la terra a, nelle parole del loro articolo scientifico, "Sii gentile con i sopravvissuti" ai cambiamenti climatici.

Non appena vengono vaccinati per il coronavirus, Janzen e Hallwachs hanno intenzione di tornare a terra in Costa Rica, continuando a perseguire tale obiettivo.