I ricercatori hanno utilizzato le immagini satellitari dell'archivio Landsat della NASA per quantificare i cambiamenti nell'uso del suolo e nella copertura del suolo (LULC) avvenuti nel distretto di Orange Walk in Belize dagli anni '80. Credito:archivio Landsat 8, NASA/USGS.
Utilizzando le immagini satellitari della NASA e l'apprendimento automatico, i ricercatori dell'Università del Texas ad Austin hanno mappato i cambiamenti nel paesaggio del Belize nordoccidentale nell'arco di quattro decenni, trovando perdite significative di foreste e zone umide, ma anche ricrescita riuscita della foresta in zone di conservazione stabilite che proteggono le strutture sopravvissute degli antichi Maya.
La ricerca funge da caso di studio per altre regioni tropicali e in rapido sviluppo del globo, soprattutto in luoghi che lottano per bilanciare la conservazione delle foreste e delle zone umide con le esigenze agricole e la sicurezza alimentare.
"Studi globali su larga scala mostrano che la deforestazione tropicale e la distruzione delle zone umide si stanno verificando rapidamente, che contribuisce al cambiamento climatico in molteplici modi, ad esempio attraverso l'aumento dei gas serra, " disse Timothy Beach, il coautore dello studio e professore presso il Dipartimento di geografia e ambiente dell'UT Austin. "Questi portano anche a un maggiore deflusso e inquinamento delle acque in gran parte del Sud del mondo. Il Belize è stato il nostro laboratorio di ricerca ambientale a lungo termine per questo dilemma globale".
In uno studio pubblicato su Telerilevamento , il team guidato dallo studente laureato UT Austin Colin Doyle ha utilizzato immagini satellitari dell'archivio Landsat della NASA per quantificare i cambiamenti nell'uso del suolo e nella copertura del suolo (LULC) avvenuti nel distretto di Orange Walk del Belize nel 1984-1987, 1999-2001 e 2014-2016. I periodi sono stati scelti per corrispondere ai rapidi cambiamenti del sistema agricolo e alle iniziative di conservazione.
La mappa mostra le zone di conservazione dell'Orange Walk District del Belize. Credito:Colin Doyle, l'Università del Texas ad Austin
Il programma Landsat, che registra immagini della Terra dal 1972, è attualmente sul suo ottavo satellite. Per studiare periodi così ampi, gli autori hanno utilizzato immagini da Landsat 8 e dai satelliti precedenti e hanno impiegato un approccio multitemporale, creare immagini composite da stagioni umide e secche per diversi anni per ogni periodo. Hanno quindi addestrato un algoritmo per identificare otto diversi tipi di terreno, comprese diverse varietà di foreste e zone umide. Da questa, hanno generato mappe che illustrano il LULC per ciascuno dei tre periodi.
Durante il primo periodo (1984-1987), la deforestazione era limitata a piccoli appezzamenti derivanti dall'agricoltura di milpa, un sistema di colture a rotazione e che consentiva ai precedenti appezzamenti di rimanere incolti tra un utilizzo e l'altro per massimizzare i raccolti.
Diverse aree protette sono state istituite alla fine degli anni '80 e all'inizio degli anni '90. Entro il secondo periodo esaminato (1999-2001), le foreste in queste aree protette erano ricresciute ma continuavano le perdite nelle zone umide, così come la conversione delle terre non protette all'agricoltura.
Il terzo periodo mappato (2014-2016) ha seguito il passaggio all'agricoltura industriale negli anni 2000 e ha mostrato perdite "allarmanti" sia per le foreste (7,5% di perdita) che per le zone umide (28,2% di perdita) al di fuori delle aree protette, ha affermato la co-autrice Sheryl Luzzadder-Beach, il direttore fondatore del Water Quality &Environmental Hydrology Lab dell'università.
Vista aerea che cattura la deforestazione nel distretto di Orange Walk in Belize, 2012. Credito:Timothy Beach, L'Università del Texas ad Austin.
La crescita della popolazione ha contribuito all'aumento dei terreni utilizzati per l'agricoltura. Però, era un fattore maggiore tra il primo e il secondo periodo, quando la popolazione è quasi raddoppiata, che tra il secondo e il terzo periodo, quando la popolazione cresceva più lentamente, indicando che i cambiamenti nelle pratiche agricole hanno avuto un impatto maggiore sull'uso del suolo.
Le mappe hanno anche rivelato l'importanza degli sforzi di conservazione nel mantenimento delle foreste. Della restante foresta nell'area di studio, Si stima che il 76% si trovi su terreni protetti. Questi habitat sono fondamentali per ospitare flora e fauna autoctone e contengono anche strutture della civiltà Maya importanti per il patrimonio culturale della regione.
"Questi ecosistemi forniscono molti servizi come aiutare nel ciclo dell'acqua e prevenire le inondazioni, " Ha detto Doyle. "La conversione della foresta in pascolo e agricoltura industriale è anche un importante contributo all'aumento delle emissioni di gas serra attraverso i tropici".
