Negli ultimi anni, in Svizzera è cresciuta la necessità di informazioni affidabili sullo stato attuale delle foreste e sui possibili sviluppi futuri. L'Istituto federale di ricerca per la foresta, la neve e il paesaggio WSL soddisfa questo bisogno con dati raccolti o modellati a varie scale temporali e spaziali - dalla crescita del fusto degli alberi misurata ogni 10 minuti all'umidità regionale della corona derivata da dati satellitari. Un nuovo sito web tematico sulle funzioni delle foreste e il cambiamento climatico del Centro nazionale svizzero per i servizi climatici (NCCS) spiega le conseguenze del cambiamento climatico sulle foreste e le loro funzioni. Due applicazioni sono al centro del sito web. Inoltre, il sito web del NCCS usa narrazioni fittizie per trasmettere quattro messaggi chiave sulle foreste e il cambiamento climatico (Fig. 1).
Foreste protettive compromesse
Ridotta attività ricreativa
Produzione di legname a rischio
Le foreste del futuro
Fig. 1 – Affermazioni chiave sul cambiamento climatico e le foreste: gli impatti del cambiamento climatico sulle funzioni e sui servizi ecosistemici delle foreste sono presentati sulla base di tre storie personalizzate. Da una quarta prospettiva, vengono spiegati gli approcci di ricerca che possono rendere le foreste più rispettose del clima in futuro.
Funzioni forestali e cambiamento climatico
Il cambiamento climatico sta colpendo in particolare le foreste di tutto il mondo (Allen et al., 2010), portando ad un aumento della mortalità degli alberi (Hartmann et al., 2018) e quindi minacciando le funzioni chiave delle foreste. La perdita delle funzioni delle foreste può limitare i servizi ecosistemici che le foreste forniscono alla società. Le foreste producono legno ma regolano anche il clima (Bonan, 2008), proteggono dai pericoli naturali (Rigling & Schaffer, 2015) e forniscono ricreazione e habitat per piante, animali e persone (Foley et al., 2005; Bell et al., 2009). Una perdita o anche una riduzione dei servizi ecosistemici forniti dalle nostre foreste può quindi portare a perdite finanziarie per i proprietari di foreste, a una maggiore vulnerabilità delle persone e delle loro infrastrutture ai rischi naturali, e anche a feedback sul clima globale.
Con l'aiuto di due app è possibile visualizzare sia lo stato attuale della foresta svizzera (in parte in tempo reale) che i suoi sviluppi a lungo termine.
FORTE: stato attuale delle foreste
La prima app, chiamata FORTE, permette, per esempio, di visualizzare lo stress idrico attuale degli alberi e di combinarlo con informazioni sulla siccità del suolo (Fig. 2). In questo modo, gli effetti dei deficit di precipitazioni possono essere visualizzati a livello regionale e nazionale nelle estati calde e secche, come si sono verificate regolarmente negli ultimi anni. A questo scopo, i dati dei progetti e dei programmi esistenti sono combinati. Lo stress idrico attuale degli alberi e la loro crescita (Zweifel et al., 2021b) è ricalcolato quotidianamente come parte del progetto TreeNet. A questo scopo, vengono utilizzati i dati dei dendrometri puntuali, che misurano il restringimento e il gonfiore del tronco con un'alta risoluzione temporale (Zweifel et al., 2021a). L'aridità del suolo viene registrata come parte dei progetti di ricerca per il rilevamento precoce della siccità critica e della scarsità d'acqua in Svizzera (www.drought.ch). Un altro parametro relativo agli alberi che può essere visualizzato con la nuova applicazione è il diradamento della corona, un parametro che indica la salute generale di un albero (Dobbertin & Brang, 2001).
Fig. 2 – Schermata dell'applicazione FORTE. Il livello di stress idrico degli alberi nei popolamenti forestali in Svizzera è mostrato per mezzo di cerchi e codici colore. La colorazione dello sfondo indica l'estensione della siccità del suolo.
Cliccando sui punti che rappresentano diversi alberi o popolamenti nella panoramica, i valori di stress, crescita e defogliazione della corona possono essere visualizzati per i singoli alberi. I dati rappresentano tra 400 (crescita, stress da siccità) e più di 1000 (defogliazione della corona) alberi distribuiti su tutta la Svizzera. Altri dati relativi all'area che possono essere visualizzati come sfondo sono l'umidità della corona derivata da dati satellitari (Rigling et al., 2019), che è un altro parametro per lo stress idrico degli alberi, e il numero di generazioni del bostrico, un importante parassita dell'abete rosso (modellato come parte del progetto Modellieren des Borkenkäfer-Risikos): più generazioni di bostrico si verificano in un anno, maggiore è il rischio di danni ai boschi di abete rosso.
Nell'applicazione, le singole specie di alberi possono anche essere selezionate, diversi punti nel tempo possono essere visualizzati e gli anni o i punti nel tempo all'interno di un anno possono essere confrontati in una modalità split-screen. Ci sono quindi molti modi per gli utenti di utilizzare l'app per esplorare i dati attuali sullo stress, la crescita e la salute della foresta svizzera in combinazione con la siccità o l'occorrenza di parassiti.
FORTE Future: proiezioni delle foreste future
La seconda applicazione, FORTE Future, mostra l'idoneità principale dell'habitat per le diverse specie di alberi in Svizzera e quindi la loro distribuzione potenziale nel presente e nel futuro a medio o lungo termine (Fig. 3 usando l'abete rosso come esempio). La distribuzione potenziale è stata modellata con l'aiuto dei cosiddetti Species Distribution Models (SDM) all'interno del progetto PORTREE. I dati sui cambiamenti dei fattori climatici come le precipitazioni e la temperatura, che determinano la distribuzione delle specie di alberi in futuro, provengono dal progetto UE ENSEMBLES e sono stati modellati secondo lo scenario di emissioni A1B (uso equilibrato di diverse fonti di energia con una rapida crescita economica e l'introduzione di nuove ed efficienti tecnologie).
Inoltre, l'applicazione mostra la distribuzione attuale della temperatura o delle precipitazioni in Svizzera (per tutto l'anno o specificamente per l'inverno, la primavera, l'estate o l'autunno), così come il cambiamento previsto in futuro. Gli utenti dell'applicazione possono così visualizzare gli habitat attuali e futuri adatti alla presenza e alla crescita di oltre 30 specie di alberi e confrontarli con i cambiamenti climatici. Questo mostra chiaramente che ci saranno dei perdenti (come l'abete rosso mostrato nella figura 3) ma anche dei vincitori (per esempio la quercia sessile e la quercia inglese) con le temperature più alte e le precipitazioni estive largamente ridotte previste per il futuro.
Fig. 3 – Schermata dell'applicazione FORTE-Future. In alto a sinistra, è mostrata l'attuale area adatta come habitat per l'abete rosso. In basso a sinistra c'è l'attuale temperatura media annuale (media degli anni 1981-2010). Il lato destro mostra l'area di distribuzione modellata dell'abete rosso per il futuro (in alto) e le deviazioni annuali della temperatura (2060 rispetto a oggi; in basso).
FORTE Edu: Per gli alunni
L'applicazione web FORTE Edu non solo mostra mappe e informazioni colorate, ma richiede anche il vostro coinvolgimento diretto. Insieme all'ecologista forestale Noemie, al forestale Jean e alla proprietaria Flurina, potrete rispondere a domande interessanti sul cambiamento climatico e sulla salute delle foreste. Mettete alla prova le vostre conoscenze qui!
I fatti più importanti in breve:
- Il cambiamento climatico lo rende più caldo e più secco.
- Una web app spiega perché le stesse specie arboree non possono più crescere ovunque come oggi.
- Con l'aiuto di varie domande, potete testare direttamente le vostre conoscenze.
- L'applicazione FORTE Edu fa parte del programma scolastico della mostra "Nel bosco. Una storia culturale" al Museo Nazionale Svizzero.
- App FORTE Edu
Informazioni e download
Per entrambe le applicazioni, i dati visualizzati possono essere salvati e scaricati come una sintesi con ulteriori informazioni di accompagnamento. Il sito web tematico del NCCS sulle conseguenze del cambiamento climatico sulle funzioni delle foreste offre un punto di ingresso per i cittadini interessati ed è anche destinato a fornire ai moltiplicatori come gli insegnanti e i giornalisti materiale illustrativo scientificamente valido. Inoltre, i decisori delle autorità e delle aziende che hanno una connessione con le foreste e l'uso delle foreste sono indirizzati.
National Centre for Climate Services (NCCS)
Il National Centre for Climate Services (NCCS) è la rete del governo federale per i servizi climatici. I servizi climatici sono informazioni e dati scientificamente fondati sul clima passato, presente e futuro e sul suo impatto sull'ambiente, l'economia e la società. Formano la base per decisioni compatibili con il clima.
Letteratura citata
- Allen CD, Macalady AK, Chenchouni H, Bachelet D, McDowell N, Vennetier M, Kitzberger T, Rigling A, Breshears DD, Hogg EH, Gonzalez P, Fensham R, Zhang Z, Castro J, Demidova N, Lim J-H, Allard G, Running SW, Semerci A, Cobb N. 2010. A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests. Forest Ecology And Management 259: 660-684.
- Bell S, Simpson M, Tyrväinen L, Sievänen T, Pröbstl U. 2009. European forest recreation and tourism: a handbook: Taylor & Francis.
- Bonan GB. 2008. Forests and Climate Change: Forcings, Feedbacks, and the Climate Benefits of Forests. Science 320: 1444-1449.
- Dobbertin M, Brang P. 2001. Crown defoliation improves tree mortality models. Forest Ecology and Management 141: 271-284.
- Foley JA, DeFries R, Asner GP, Barford C, Bonan G, Carpenter SR, Chapin FS, Coe MT, Daily GC, Gibbs HK, Helkowski JH, Holloway T, Howard EA, Kucharik CJ, Monfreda C, Patz JA, Prentice IC, Ramankutty N, Snyder PK. 2005. Global Consequences of Land Use. Science 309: 570-574.
- Hartmann H, Moura CF, Anderegg WRL, Ruehr NK, Salmon Y, Allen CD, Arndt SK, Breshears DD, Davi H, Galbraith D, Ruthrof KX, Wunder J, Adams HD, Bloemen J, Cailleret M, Cobb R, Gessler A, Grams TEE, Jansen S, Kautz M, Lloret F, O'Brien M. 2018. Research frontiers for improving our understanding of drought‐induced tree and forest mortality. New Phytologist 218: 15-28.
- Rigling A, Etzold S, Bebi P, Brang P, Ferretti M, Forrester D, Gärtner H, Gessler A, Ginzler C, Moser B, Schaub M, Stroheker S, Trotsiuk V, Walthert L, Zweifel R, Wohlgemuth T. 2019. Wie viel Trockenheit ertragen unsere Wälder? Lehren aus extremen Trockenjahren. Forum für Wissen: 39-51.
- Rigling A, Schaffer HP (Éd.). 2015. Rapport forestier 2015. État et utilisation de la forêt suisse. Office fédéral de l’environnement, Berne, Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL, Birmensdorf. 144 p.
- Zweifel R, Etzold S, Basler D, Bischoff R, Braun S, Buchmann N, Conedera M, Fonti P, Gessler A, Haeni M, Hoch G, Kahmen A, Köchli R, Maeder M, Nievergelt D, Peter M, Peters RL, Schaub M, Trotsiuk V, Walthert L, Wilhelm M, Eugster W. 2021a. TreeNet–The Biological Drought and Growth Indicator Network. Frontiers in Forests and Global Change 4.
- Zweifel R, Sterck F, Braun S, Buchmann N, Eugster W, Gessler A, Haeni M, Peters RL, Walthert L, Wilhelm M, Ziemińska K, Etzold S. 2021b. Why trees grow at night. New Phytologist 231: 2174–2185.