Monitorare gli habitat degli uccelli dallo spazio per proteggere la biodiversità
Esiste un consolidato legame tra agricoltura intensiva e diminuzione della biodiversità dei terreni agricoli(si apre in una nuova finestra), un fenomeno che risulta più marcato nei campi monocolturali di grandi dimensioni, soprattutto quando vengono rimossi elementi paesaggistici come siepi o alberi, e viene aggravato dall’impiego di sostanze chimiche e fertilizzanti. «Sebbene siano in vigore politiche agricole europee di lunga data per affrontare questi problemi, spesso le singole misure non risultano abbastanza efficaci o non sono ben allineate con le esigenze locali», afferma Nastasja Scholz. Scholz è la coordinatrice del progetto BirdWatch(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, che ha identificato le esigenze ecologiche specifiche a livello locale per garantire la prosperità delle popolazioni di uccelli, aiutando i responsabili delle decisioni ad adottare le misure di sostegno più appropriate. «Utilizzando come indicatore l’idoneità dell’habitat specifico in base alla specie, dopo aver inizialmente valutato la situazione attuale, abbiamo quantificato il probabile successo di possibili misure, come la coltivazione di prati al posto dei seminativi», spiega Scholz, ingegnere presso LUP(si apre in una nuova finestra), la società specializzata nella pianificazione ambientale che ha ospitato il progetto.
Un modello di ottimizzazione dell’habitat
BirdWatch ha combinato il telerilevamento satellitare con la modellizzazione della distribuzione delle specie(si apre in una nuova finestra) (SDM, species distribution modelling) al fine di valutare lo stato attuale degli habitat dei terreni agricoli e di monitorare gli habitat adatti. «Molte SDM utilizzano il linguaggio di programmazione R e, dato il gran numero di librerie a disposizione per lo stesso, la vera abilità sta nel comprendere l’ecologia, le statistiche e i geodati sottostanti in maniera da poterli applicare correttamente», aggiunge Scholz. I dati satellitari quantificano il paesaggio in termini di attributi, come lo stato di salute della vegetazione o la disposizione spaziale dei tipi di copertura del suolo, mentre l’SDM valuta l’idoneità dell’area per una specie di uccelli specifica(si apre in una nuova finestra). L’SDM calcola la probabilità che una specie di uccelli scelga un’area come suo habitat, misurata in unità di 200 metri quadrati, ovvero la dimensione media dell’habitat di un uccello. «Sebbene i risultati non possano garantire la presenza di uccelli, offrono una stima solida a livello scientifico dell’idoneità di un’area come habitat», osserva Scholz. Una volta selezionate le caratteristiche rilevanti dell’habitat, le posizioni corrispondenti vengono identificate utilizzando dati satellitari (ad esempio provenienti da Sentinel-1 o Sentinel-2 di Copernicus)(si apre in una nuova finestra) o set di dati preesistenti (ad esempio i dati open-source del sistema di identificazione delle parcelle agricole), venendo guidate dai confini delle parcelle agricole stesse in ciascuna delle regioni di prova del progetto: Fiandre in Belgio, Germania, Alto Adige e Lituania. L’SDM, che ha utilizzato un approccio nidificato calcolando l’idoneità climatica per ciascuna specie di uccelli seguita dall’idoneità dell’habitat basata su strati di dati ambientali, impiega approcci di regressione e apprendimento automatico al fine di analizzare i dati di presenza di specie specifiche (principalmente da indagini di monitoraggio annuali) e stabilire una relazione statistica tra le posizioni degli uccelli e le caratteristiche geospaziali. BirdWatch ha inoltre sviluppato un quadro di ottimizzazione degli habitat per supportare la conservazione degli uccelli dei terreni agricoli e valutare le modalità attraverso cui l’orientamento spaziale delle misure di conservazione influenza la biodiversità. I modelli SDM sono stati combinati con un approccio noto come «programmazione lineare mista integrale» allo scopo di allocare misure di conservazione sensibili ai costi. «Il nostro strumento di ausilio alle decisioni determina gli ambiti in cui le strategie di gestione dell’uso del suolo locale eserciterebbero il maggiore impatto sul ripristino e quali strategie di conservazione funzionerebbero in maniera più efficace», spiega Scholz.
Politiche e finanziamenti più mirati per gli ecosistemi
Poiché incrementare la biodiversità dei terreni agricoli è un requisito essenziale per la salute dell’ecosistema, la prova di concetto di BirdWatch contribuisce a molte politiche incentrate sull’agricoltura e sull’ambiente. L’ambizione del progetto sostiene inoltre direttamente il regolamento dell’UE sul ripristino della natura(si apre in una nuova finestra), e in particolare l’obiettivo di monitorare, valutare gli impatti e selezionare misure rilevanti a livello locale. «Dato che la quantità di fondi destinati alle misure agroambientali o climatiche è minore, abbiamo bisogno di approcci più mirati per misure ad alto impatto», conclude Scholz. Il team di BirdWatch sta attualmente lavorando in collaborazione con il ministero dell’Agricoltura, dell’alimentazione, dell’ambiente e della protezione dei consumatori dello Stato di Brandeburgo, in Germania, per sostenere l’istituzione di un’area di protezione della specie e la selezione delle relative misure di conservazione.
