Un estudi internacional, amb participació de l’Image Processing Laboratory (IPL) de la Universitat de València i basat en Aprenentatge Automàtic, ha identificat els principals factors de vulnerabilitat al canvi climàtic dels boscos europeus. Les dades aportades pels algoritmes contribuirien a millorar la gestió d’aquests ecosistemes naturals. El treball apareix publicat a Nature Communications.
Liderat pel Joint Research Center (JRC) de la Comissió Europea, l’estudi –que compta amb la participació de l'Max Planck Institute, la Universitat de Florència, la Universitat de Hèlsinki i la Universitat de València– aborda els creixents riscos relacionats amb el clima en els boscos europeus. El treball explota un gran volum de dades satel·litals i ambientals i, amb l’ajuda de l’aprenentatge automàtic, identifica els principals factors que augmenten la vulnerabilitat al canvi climàtic dels boscos europeus. Els algoritmes mostren que el 60% dels boscos europeus són cada vegada més vulnerables a l’efecte dels vents, els incendis i les plagues d’insectes. Els algoritmes també donen mostra de les característiques que fan a cada tipus de bosc més o menys resilient, el que podria contribuir a una millor gestió d’aquests ecosistemes naturals de cara a millorar-ne la capacitat de resistència.
Més de la meitat de la biomassa forestal d’Europa es podria perdre en poques dècades a causa de pertorbacions naturals provocades pel clima, com incendis o brots d’insectes, segons informa l’estudi publicat a Nature Communications. Els boscos sempre s’han vist afectats per pertorbacions com incendis, vents forts i brots de plagues naturals, però el canvi climàtic i la transformació en els usos de terra poden incrementar aquestes amenaces. D’ací la importància de quantificar la vulnerabilitat dels boscos a tals pertorbacions, així com les seues tendències al llarg del temps i sobre grans escales geogràfiques com el continent europeu.
L’estudi quantifica i mapeja la vulnerabilitat dels boscos europeus a aquestes tres pertorbacions –foc, vent i brots de plagues d’insectes–, entre 1979 i 2018, mitjançant la integració de dades de pertorbacions i observacions de satèl·lit i mitjançant l’ús extensiu d’algoritmes d’aprenentatge automàtic (machine learning). I es calcula la vulnerabilitat en la base de la quantitat de biomassa forestal que es perd després d’una pertorbació determinada.
Els autors estimen que quasi el 60% de la biomassa forestal europea –més de 33 mil milions de tones– és molt sensible a les ràfegues de vent intens, incendis, brots d’insectes o una combinació d’aquests. En particular, la vulnerabilitat als brots d’insectes ha augmentat en les últimes dècades, i ho ha fet especialment en els boscos de nord que s’escalfen més ràpidament, com en parts d’Escandinàvia i Rússia, que han experimentat augments a la vulnerabilitat als insectes del voltant del 2% per dècada.
La metodologia proposada parteix d’un enfocament d’aprenentatge automàtic basat exclusivament en dades –observacions de la Terra, variables climàtiques, i base de dades de pertorbacions forestals– i, per tant, és reproduïble i aplicable a gran escala.
“L’aprenentatge automàtic ha tingut un paper important en aquest estudi”, comenta Gustau Camps-Valls, coordinador del grup Image and Signal Processing (ISP), a l’IPL de la Universitat de València, premiat amb dos projectes ERC en aquest camp. “Entrenem algoritmes amb quantitats massives de dades per predir les vulnerabilitats forestals a Europa durant els últims 40 anys. Això no es podria haver fet amb els enfocaments estadístics tradicionals, o al menys amb aquesta precisió. I després analitzem i interpretem aquestes dades per respondre a per què i quan els boscos es tornen més vulnerables”, assenyala Camps. “Ho vam fer mitjançant una estratègia nova per classificar aquests impactes en espai i temps, de manera que vam obtenir mesures robustes de la rellevància relativa de cada variable”, afegeix.
L’estudi identifica les propietats estructurals de cada bosc segons el clima local i les condicions topogràfiques, factors que influeixen en la vulnerabilitat de les masses forestals a les pertorbacions. I conclou, per exemple, que els rodals amb arbres més alts i vells tendeixen a patir danys per insectes, especialment durant les sequeres. Els boscos de climes freds de Finlàndia, el nord d’Europa de Rússia i els Alps (Itàlia, França, Suïssa, Àustria) i, en certa mesura, els boscos càlids i secs de l’interior de la Península Ibèrica (Espanya, Portugal) van ser identificats com els ecosistemes particularment fràgils; es caracteritzen per una alta vulnerabilitat general a les pertorbacions naturals i una intensificació progressiva a causa dels canvis climàtics.
Estos resultats permeten caracteritzar les vulnerabilitats de cada tipus de bosc, així com els factors més impactants per a la seua salut. Els resultats podrien ajudar a millorar les pràctiques de gestió del territori, de forma que els boscos europeus adquirisquen una major resistència davant l’actual escenari de canvi global.
Referència:
Emergent vulnerability to climate-driven disturbances in European forests.
Forzieri, G. and Girardello, M. and Ceccherini, G. and Spinoni, J. and Feyen, L. and Hartmann, H. and Beck, P.S.A and Camps-Valls, G. and Chirici, G. and Mauri, A. and Cescatti, A. (2021). Nature Communications
https://www.nature.com/articles/s41467-021-21399-7