Un team di ricercatori guidati dall’Università di Padova ha sviluppato un modello fisico innovativo per valutare il rischio di estinzione delle specie in base alla loro distribuzione nello spazio. L’obiettivo è comprendere meglio come la biodiversità si mantiene o si riduce in un ecosistema, in particolare in foreste molto ricche di specie. L’approccio si basa sull’analisi della posizione e della relazione tra migliaia di alberi, utilizzando dati osservabili per ricostruire un equilibrio ecologico complesso.
La distribuzione spaziale influisce sulla sopravvivenza delle specie
La ricerca, pubblicata sulla rivista «Nature Ecology and Evolution», ha analizzato la posizione di oltre mezzo milione di alberi appartenenti a più di 500 specie. I ricercatori hanno scoperto che due specie con lo stesso numero di individui possono avere vulnerabilità molto diverse. La differenza non dipende solo dalla quantità, ma anche dalla disposizione geografica e dalle relazioni con le altre specie. «La rarità è un segnale importante, ma da sola non basta a dirci quanto una specie sia a rischio della cosiddetta “esclusione competitiva”», spiega Davide Bernardi, primo autore dello studio.
La stessa specie può essere relativamente al sicuro in un ambiente e più esposta in un altro, a seconda delle specie che la circondano e della loro distribuzione. La difficoltà dei modelli tradizionali è che devono conoscere quanto velocemente cresce o diminuisce una popolazione, fin dove riesce a diffondersi e in che modo le diverse specie si ostacolano o si favoriscono: informazioni normalmente impossibili da raccogliere per centinaia di specie nello stesso ambiente.
Un nuovo strumento per valutare la vulnerabilità
I ricercatori hanno sviluppato una misura chiamata “bilancio competitivo”, che sintetizza i fattori che favoriscono o ostacolano la persistenza di una specie. Questo strumento permette di calcolare la distanza dalla soglia oltre la quale una specie rischia di essere esclusa dalla competizione. La vulnerabilità appartiene al sistema, non alla specie isolata. Il modello utilizza dati osservabili sulla distribuzione spaziale, evitando di stimare direttamente parametri di interazione in gran parte sconosciuti. I ricercatori hanno verificato il modello sui censimenti completi degli alberi di tre foreste: Barro Colorado Island a Panama, la riserva di Pasoh in Malaysia e Michigan Big Woods negli Stati Uniti. Le previsioni ottenute su una parte di ciascuna foresta hanno descritto con buona precisione quanto osservato nella parte restante.
Il risultato è che a parità di abbondanza media, una specie distribuita in modo più disomogeneo nello spazio tende a essere più protetta dalla competizione con altre specie. La domanda decisiva non è soltanto “quanti individui restano?” ma “in quale rete di equilibri vivono?”. La fisica dei sistemi complessi permette di trasformare questa rete, normalmente quasi impossibile da misurare, in un indicatore ricavabile dai dati. Il nuovo indicatore non sostituisce le valutazioni attuali di conservazione, che devono considerare anche cambiamento climatico, perdita di habitat, eventi estremi e fluttuazioni casuali delle popolazioni. Offre, però, un nuovo strumento applicabile a comunità molto ricche di specie, con possibili sviluppi per studiare gli effetti di perturbazioni o dell’arrivo di specie aliene e le eventuali conseguenze a cascata. La teoria è stata finora applicata alle foreste, ma la sua struttura è abbastanza generale da poter essere sperimentata in altri ecosistemi.
