Spatiotemporal dynamics of land use / land cover and woodland transformation in Bolgatanga, Ghana

Nei paesaggi aridi e bruciati dal sole dell'Africa occidentale, il suolo racconta una storia di costante cambiamento. Per decenni, gli scienziati hanno osservato come le persone rimodellano la terra, trasformando foreste in fattorie e campi aperti in città. Questo processo, noto come cambiamento dell'uso del suolo, è uno dei modi più visibili in cui gli esseri umani interagiscono con il proprio ambiente. In luoghi dove il clima è già ostile e l'acqua è scarsa, questi cambiamenti possono avvenire rapidamente, alterando l'equilibrio della natura. Per osservare chiaramente questi spostamenti, i ricercatori spesso guardano verso il basso dallo spazio. I satelliti agiscono come gigantesche telecamere, scattando foto dello stesso punto della Terra per molti anni. Confrontando queste immagini, gli scienziati possono misurare quanto foresta sia scomparsa, quanto siano cresse le terre agricole e quanto il terreno sia stato pavimentato. Non si tratta solo di contare gli alberi; si tratta di capire come una popolazione in crescita e il bisogno di cibo stiano riscrivendo la mappa di una regione.

Uno studio recente si è concentrato su Bolgatanga, un comune nella Regione del Upper East in Ghana, per tracciare questa trasformazione nell'arco di vent'anni. I ricercatori volevano sapere esattamente come fosse cambiato il paesaggio tra il 2002 e il 2022. Hanno utilizzato immagini satellitari scattate ogni dieci anni per creare una mappa dettagliata dell'area. Per dare senso alla vasta quantità di dati, hanno impiegato un metodo informatico chiamato classificatore "random forest". Pensate a questo come a un sistema di smistamento intelligente che impara a riconoscere diversi tipi di copertura del suolo — come boschi densi, alberi sparsi, fattorie, edifici e terreno nudo — studiando migliaia di esempi. Il team ha addestrato questo sistema utilizzando coordinate reali raccolte sul campo e mappe storiche, assicurando che il computer potesse distinguere accuratamente tra un lembo di foresta e un campo di colture.

I risultati rivelano un cambiamento drammatico nel carattere di Bolgatanga. Nel corso dei due decenni, l'area coperta da città e centri urbani è più che raddoppiata. Nel 2002, le aree edificate costituivano poco meno del 10 percento del territorio. Entro il 2022, questa cifra era salita a oltre il 20 percento. Allo stesso tempo, la terra utilizzata per l'agricoltura si è espansa significativamente, passando da circa il 26 percento al 32 percento dell'area totale. Queste due forze — la crescita urbana e l'espansione agricola — sono arrivate a un costo diretto per la vegetazione naturale. La copertura combinata dei boschi, che include sia foreste dense che alberi sparsi, si è ridotta di quasi 19 punti percentuali, scendendo dal 58 percento a poco più del 39 percento. Lo studio mostra che la perdita di alberi non è stata casuale; è stata quasi interamente sostituita dalla necessità di abitazioni e cibo.

I ricercatori hanno anche esaminato la salute delle piante rimanenti utilizzando una misura chiamata Indice di Vegetazione Differenziata Normalizzata (NDVI), che funge da pagella per la vita vegetale. Nel 2002, l'area mostrava segni di una vigoria vegetale moderata, con un buon mix di alberi e colture stagionali. Entro il 2022, i punteggi più alti per la salute delle piante erano scesi drasticamente, rispecchiando la perdita dei boschi. Il paesaggio era diventato più uniforme, dominato da fattorie e costruzioni piuttosto che dal mix variegato di alberi e arbusti che un tempo definiva la regione. Lo studio osserva che questo modello non è unico per Bolgatanga, ma riflette una tendenza più ampia in tutta l'Africa occidentale, dove la crescita demografica guida una doppia pressione sul territorio. Le persone hanno bisogno di spazio per vivere e hanno bisogno di terra per coltivare cibo, e entrambe le richieste stanno erodendo la copertura naturale rimanente.

Lo studio evidenzia un percorso specifico di cambiamento che vale la pena monitorare. I dati suggeriscono che la perdita di boschi non è sempre un evento improvviso in cui una foresta viene disboscata tutta in una volta. Invece, i ricercatori hanno osservato una degradazione graduale. I boschi aperti, che sono già radi, spesso transitano verso una crescita più densa e arbustiva prima di essere infine rimossi per l'agricoltura o lo sviluppo. Questo ciclo di disturbo e rigenerazione avviene così velocemente che l'equilibrio naturale si perde. I modelli informatici sono stati altamente accurati, identificando correttamente le tipologie di terreno più del 96 percento delle volte nell'ultimo anno, conferendo ai ricercatori fiducia in questi risultati. Tuttavia, lo studio sottolinea anche che distinguere tra nuovi edifici e terreno nudo può essere difficile per i computer, poiché entrambi riflettono la luce in modi simili.

Le implicazioni di questi cambiamenti sono serie per una regione che già affronta un clima caldo e secco. Con la scomparsa della copertura boschiva naturale, la terra perde la sua capacità di trattenere l'acqua e sostenere la biodiversità. Lo studio conclude che, senza una pianificazione attenta, questa traiettoria continuerà. L'autore suggerisce che la crescita futura dovrebbe essere indirizzata verso aree che sono già degradate o nude, piuttosto che consumare i boschi rimanenti. Raccomanda una maggiore applicazione delle regole sull'uso del suolo e la promozione di metodi agricoli che proteggano il suolo. La storia di Bolgatanga è un chiaro esempio di come un paesaggio semi-arido stia venendo rimodellato dai bisogni umani, una trasformazione che è ora visibile dallo spazio e richiede attenzione urgente per garantire che la terra rimanga produttiva e resiliente per il futuro.