Using Locally Developed Allometric Equations Improves Biomass Estimation in Managed Forests
Questo studio dimostra che le equazioni allometriche sviluppate localmente migliorano significativamente la stima della biomassa nelle foreste di pino contorta gestite intensivamente, catturando accuratamente i cambiamenti strutturali della chioma causati dal diradamento pre-commerciale, che le equazioni nazionali generalizzate non riescono a tenere conto e di conseguenza sottostimano.
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Le foreste non sono solo collezioni di alberi; sono sistemi viventi e complessi dove ogni ramo e ogni foglia svolge un ruolo per la salute del pianeta. Gli scienziati si affidano alle misurazioni della biomassa forestale — il peso totale di tutto il materiale vegetale vivente — per capire quanto carbonio immagazzinano gli alberi, quanto una foresta sia produttiva e quanto combustibile sia disponibile per propagare un incendio attraverso la chioma. Per ottenere questi numeri senza abbattere ogni singolo albero, i ricercatori utilizzano formule matematiche chiamate equazioni allometriche. Queste formule agiscono come un traduttore, convertendo caratteristiche facili da misurare, come la larghezza del tronco di un albero e la sua altezza totale, in una stima del suo peso totale. Per decenni, gli scienziati hanno utilizzato versioni ampie e nazionali di queste formule, che funzionano bene per le foreste cresciute naturalmente senza interferenze umane. Tuttavia, molte foreste oggi sono attivamente gestite. I forestali spesso diradano i popolamenti giovani di alberi, rimuovendo i competitori per dare agli alberi rimanenti più spazio per crescere. Questo cambia la forma degli alberi, ma non era chiaro se le vecchie formule generali potessero ancora pesare con precisione questi giganti di nuova conformazione.
In uno studio condotto nelle zone pedemontane vicino a Whitecourt, in Alberta, i ricercatori si sono posti l'obiettivo di testare se queste formule standard reggano nelle foreste gestite. Si sono concentrati sul pino contorto, un albero comune nella regione, che cresce in popolamenti che hanno subito un diradamento pre-commerciale. Questa pratica consiste nel tagliare alberi giovani e concorrenti prima che siano abbastanza grandi da essere venduti come legname, permettendo agli alberi rimanenti di espandere le loro chiome e crescere più velocemente. Il team ha selezionato nove diversi siti in cui questo diradamento era avvenuto sette o otto anni prima. In ogni sito, hanno stabilito delle parcelle che includevano sia aree diradate che aree di controllo non diradate. Per ottenere i dati più accurati possibili, hanno abbattuto 52 alberi in queste parcelle — 27 dalle aree non diradate e 25 da quelle diradate. Tornati in laboratorio, hanno separato meticolosamente ogni ramo e ogni ago, pesando il fogliame, i piccoli ramoscelli e i rami più grandi per determinare l'esatta biomassa di ogni albero.
Con questi dati precisi in mano, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo insieme di equazioni locali specifiche per questi popolamenti gestiti. A differenza delle formule nazionali, che si basano principalmente sulla larghezza del tronco e sull'altezza, i nuovi modelli locali incorporavano la percentuale di albero coperta da rami vivi. Questo dettaglio si è rivelato cruciale. Lo studio ha scoperto che gli alberi nelle parcelle diradate avevano significativamente più fogliame e peso dei rami rispetto agli alberi non diradati della stessa larghezza del tronco. Poiché il diradamento aveva ridotto la competizione per la luce solare, questi alberi avevano mantenuto più dei loro rami inferiori e avevano sviluppato chiome più piene. Le equazioni locali, che tenevano conto di questo eccesso di verde, hanno previsto il peso di questi alberi con alta precisionità.
Quando i ricercatori hanno applicato le equazioni nazionali standard agli stessi alberi, i risultati sono stati sorprendentemente diversi. Per gli alberi non diradati e densamente raggruppati, le formule nazionali funzionavano molto bene, corrispondendo da vicino alle previsioni locali. Tuttavia, nei popolamenti diradati, le formule nazionali sottostimavano costantemente la quantità di biomassa. In media, calcolavano circa il 14 percento in meno di fogliame e il 7 percento in meno di peso dei rami rispetto a quanto fosse effettivamente presente. I modelli nazionali non riuscivano a cogliere i cambiamenti strutturali causati dal trattamento di diradamento. Sembravano assumere che un albero con una certa larghezza del tronco avrebbe avuto una chioma più piccola, non rendendosi conto che l'albero gestito era stato liberato dalla competizione e aveva sviluppato una chioma molto più grande e piena.
Le implicazioni di questa discrepanza sono significative. Se i gestori forestali e gli scienziati del clima utilizzano le formule standard per le foreste diradate, sottostimeranno sistematicamente quanto carbonio queste foreste immagazzinano. Inoltre, da una prospettiva di sicurezza antincendio, questa sottostima è pericolosa. Il carico di combustibile della chioma è un fattore critico per prevedere quanto un incendio possa salire in altezza e quanto velocemente possa diffondersi. Sottostimando il peso dei rami e degli aghi, le formule nazionali potrebbero portare a una sottostima del rischio di incendio in questi paesaggi gestiti. Lo studio conclude che, mentre le formule nazionali ampie sono robuste per le foreste naturali e non gestite, non sono sufficienti per le foreste intensivamente gestite che costituiscono una gran parte della fornitura di legname. Per ottenere un quadro accurato della biomassa, del carbonio e del rischio di incendio in queste aree, gli scienziati devono utilizzare equazioni sviluppate localmente che riconoscano come la gestione umana rimodelli l'architettura stessa della foresta.
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