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Un atlante globale delle nuvole per la previsione e monitoraggio degli ecosistemi. Nuovo Studio

Adesso c'è un buon motivo per tenere la testa tra le nuvole. Ad affermarlo un nuovo studio!

Gran parte della biodiversità del nostro pianeta è concentrata in punti caldi, come le montagne tropicali, dove la conoscenza degli habitat e le distribuzioni di specie rimangono troppo incerte per guidare la gestione e la conservazione. Gli scienziati sempre più cercano di utilizzare il telerilevamento satellitare come un modo per affrontare questo dilemma e un nuovo studio degli scienziati dell' Università di Buffalo e della Yale University ha ora dimostrato l'utilità di una fonte non convenzionale di informazioni: le nubi.

La copertura nuvolosa può influenzare numerosi processi ecologici importanti, tra cui la riproduzione, la crescita, la sopravvivenza e il comportamento. Così con la mappatura delle nuvole gli scienziati possono mappare la vita indirettamente. 

Con la creazione di atlanti di cloud, i ricercatori sono stati in grado di predire meglio la posizione di piante e animali sul terreno con una risoluzione spaziale senza precedenti, permettendo loro di studiare alcune specie, comprese quelle che si trovano spesso in luoghi remoti. La ricerca, pubblicata su PLoS Biology, prende in esame 15 anni di dati dai satelliti Terra e Aqua della NASA che orbitano e studiano la Terra.

Le nubi influiscono direttamente i climi locali, causando differenze di umidità del suolo e la disposizione della luce del sole che guida la fotosintesi e l'ecosistema della produttività.

"Nel pensare alla conservazione della biodiversità una delle più importanti questioni scientifiche è dove sono le specie?", ha detto Adam Wilson, un ecologista ora presso l'Università di Buffalo, che ha guidato lo studio. Le mappe potrebbero monitorare i cambiamenti degli ecosistemi.  Ogni giorno, i satelliti acquisiscono  immagini della maggior parte della superficie terrestre anche se le nuvole oscurano spesso la vista  in molte parti del mondo. Le osservazioni complete hanno permesso agli scienziati di costruire un database contenente due immagini al giorno di copertura nuvolosa per quasi ogni chilometro quadrato del pianeta dal 2000 al 2014.

Combinando tutte le osservazioni delle nuvole dal 2000 al 2014, Wilson  e il  collega Walter Jetz hanno generato una climatologia globale delle nuvole completa che rivela la distribuzione e la stagionalità delle nubi. 
La prima mappa  mostra dove la nuvolosità tende ad essere costante durante l'anno (colore bianco) e dove varia a seconda della stagione (colore blu scuro). Si noti che in gran parte di India, Africa meridionale e Australia settentrionale vi è una vasta oscillazioni della nuvolosità nel corso dell'anno.

La seconda mappa mostra il picco di nuvolosità  entro un determinato anno. La stagionalità delle nuvole può avere un impatto cruciale sugli ecosistemi sulla Terra. Il  nuovo atlante delle nuvole sarà utile per la mappatura dei confini degli ecosistemi.

Lo studio ha trovato che le variazioni di copertura nuvolosa hanno nettamente delineato i confini di biomi ecologici, tra cui foreste pluviali tropicali che ospitano molte specie che non si trovano in nessun'altra parte del mondo. "Quando abbiamo visualizzato i dati, è stato notevole come chiaramente si potevano vedere molti biomi diversi sulla Terra in base alla frequenza e i tempi delle giornate nuvolose nel corso degli ultimi 15 anni", spiega il ricercatore Adam Wilson. "Come si passa da un ecosistema in un altro, queste transizioni appaiono molto chiaramente e la cosa interessante è che questi dati permettono di osservare direttamente quei modelli con risoluzione di 1 km."

 Mentre le foreste tropicali e subtropicali si sviluppano con la copertura copertura costante, savane tropicali e subtropicali dell'Africa e la macchia a nord dell'Australia si sono adattate a cambiamenti drammatici nei cieli (e precipitazioni) a stagione.

Alcuni delle zone continuamente più nuvolose: Ande, Bacino del fiume Congo, Indonesia, Borneo e Nuova Guinea, ospitano foreste, ecosistemi di alta quota unici noti per ospitare notevole biodiversità. Per evidenziare come la loro nuova climatologia delle nuvole può essere utile agli ecologisti il team è stato in grado di determinare la dimensione e la posizione degli habitat per la woodcreeper montane (un uccello sudamericano) e il re protea (un arbusto sudafricano) in dettaglio senza precedenti. "Tale constatazione è particolarmente emozionante perché la tecnica potrebbe essere utilizzata per la ricerca gli habitat delle piante minacciate e degli animali", dice il co-autore Walter Jetz, professore associato di ecologia e biologia evolutiva all'Università di Yale.

Il telerilevamento può essere un potente strumento per il monitoraggio degli ecosistemi. In passato, gli scienziati interessati ai dati climatici hanno dovuto fare affidamento su osservazioni prese presso le stazioni meteorologiche sparse in tutto il mondo. Questo ha lasciato ampie fasce di terreno non monitorato, che ha creato seri limiti per la ricerca, perché molte caratteristiche degli ecosistemi come ad esempio,la temperatura e piovosità, variano in modo significativo tra piccole regioni. I dati provenienti da satelliti permettono ai ricercatori di condurre una ricerca senza tali lacune. "Questo è uno degli sviluppi davvero interessanti nel campo oggi", dice Wilson. "Ora abbiamo decenni di osservazioni satellitari che possiamo utilizzare per  caratterizzare l'ambiente globale. I nostri dati pervengono da due satelliti della NASA che sono stati lassù nello spazio, raccogliendo due immagini al giorno ovunque sulla Terra per oltre un decennio. E' eccitante essere in grado di attingere a questa grande pila di dati dettagliati per sostenere la biodiversità globale e il monitoraggio degli ecosistemi e la conservazione".

Ali Dorate

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