Individuare precocemente il deterioramento della salute forestale è fondamentale per interventi tempestivi, soprattutto nelle aree a rischio incendio. Un nuovo studio della University of Notre Dame, finanziato dalla NASA e pubblicato su Nature: Communications Earth & Environment, ha rilevato una forte correlazione tra la riflettanza spettrale delle foglie e l'espressione genica. Nathan Swenson, direttore Gillen dell'UNDERC e autore principale, ha sottolineato l'importanza del risultato: «Questo ha il potenziale per rivoluzionare il monitoraggio della salute delle foreste».
I ricercatori hanno misurato la riflettanza — il rapporto tra luce riflessa e luce incidente — a lunghezze d'onda visibili e nel vicino infrarosso sulle superfici fogliari e quindi hanno analizzato l'espressione genica delle stesse foglie. Hanno raccolto campioni di acero da zucchero e acero rosso in siti UNDERC nel nord del Wisconsin e nella Upper Peninsula del Michigan. L'analisi genetica si è concentrata su geni coinvolti nella risposta all'acqua, nella siccità, nella fotosintesi e nelle interazioni pianta-parassita o pianta-patogeno.
Per più della metà dei geni analizzati il team ha trovato una forte correlazione con lunghezze d'onda specifiche: in pratica, foglie che esprimevano certi geni mostravano la stessa firma spettrale. Per scalare il metodo su intere foreste, Swenson cita uno studio del 2024 su PLOS Biology che ha usato immagini satellitari e intelligenza artificiale per mappare le specie arboree per la National Ecological Observatory Network (NEON). Sovrapponendo mappe di specie con modelli di riflettanza ed espressione genica, sarà possibile mappare l'attività genica su vasta scala usando aerei, satelliti o sensori sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), ottenendo valutazioni genomiche rapide dello stress degli alberi prima che la situazione arrivi a una crisi.
Parole difficili
- deterioramento — Peggioramento graduale dello stato di salute
- riflettanza — Rapporto tra luce riflessa e luce incidente
- espressione genica — Attività dei geni che porta alla produzione proteica
- lunghezza d'onda — Distanza tra due creste successive di un'onda luminosalunghezze d'onda
- fotosintesi — Processo delle piante che produce zuccheri con luce
- mappare — Rappresentare la posizione o la distribuzione su carta
- sovrapporre — Posizionare due mappe o immagini una sull'altraSovrapponendo
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Domande di discussione
- Come potrebbe cambiare la gestione degli incendi forestali se fosse possibile mappare lo stress genetico degli alberi da satelliti?
- Quali problemi pratici o etici potrebbero sorgere nell'uso di immagini e intelligenza artificiale per monitorare la salute delle foreste?
- In che modo le misure di riflettanza alle foglie potrebbero integrare gli attuali monitoraggi sul campo?
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