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SilvaCuore: an App for monitoring the health status of Italian forests

Forest@ - Journal of Silviculture and Forest Ecology, Volume 18, Pages 74-78 (2021)
doi: https://doi.org/10.3832/efor3993-018
Published: Oct 14, 2021 - Copyright © 2021 SISEF

Progress Reports

Abstract

Several forest dieback and mortality phenomena reported across the Italian Peninsula over the last years underline an enhanced forest vulnerability in response to climate extremes, mainly heat waves and dry spells. Hundreds or even thousands hectares of forests completely die out over few years, causing considerable negative impacts on ecosystem services such as carbon sequestration and biodiversity. Thus, there is a compelling need to monitor these phenomena for understanding the future dynamics of forest stands: these crucial assumptions have led to SilvaCuore’s development, the first App designed in Italy to report the forests health status. The support of an active users’ community can not only allow researchers to survey declining forest sites, but also to better plan research activities and management measures. Silvacuore is an App designed with the willingness to strenghten the link between the citizens and the scientific community, contributing to the development of a valuable scientific database, available on a website and linked to the App. Through a user-friendly interface, the App leads the users throughout a simplified reporting procedure. SilvaCuore may therefore be perceived by a dual aspect: a resource for the scientific community and a unique opportunity for citizens to play an active role in research activities.

Keywords

Active Citizenship, Census, Climate Change, Forest Disturbance, Mediterranean Forests, Scientific Database

Fenomeno del deperimento e mortalità nel mondo e in Italia 

Il cambiamento climatico è un processo di portata mondiale ormai ben documentato che comporta eventi climatici estremi sempre più frequenti ed intensi ([18]), soprattutto in area mediterranea ([16]). Tali fenomeni possono alterare rapidamente la composizione, la struttura e il funzionamento degli ecosistemi forestali ([19], [24]), innescando talvolta processi di declino della vegetazione arborea. Le variabili climatiche sono tra i principali fattori che influenzano le specie forestali e le dinamiche delle comunità da loro dipendenti sia nel breve termine, ad esempio influenzando la crescita e il ciclo riproduttivo degli alberi ([2]), che nel lungo termine inducendone modifiche dell’areale di distribuzione ([3]). Sebbene le foreste mediterranee siano più adattate a sopportare periodi siccitosi stagionali e/o a regimi pluviometrici irregolari ([12]), l’accentuazione di tali fenomeni potrebbe impattare pesantemente sugli ecosistemi forestali ([13]). Negli ultimi decenni i fenomeni di deperimento e mortalità forestale sono stati riportati in tutto il pianeta, sia a scala regionale che locale ([17], [1], [27]), causati soprattutto dall’aumento della frequenza ed intensità di ondate di siccità e calore ([4]). Il fenomeno appare preoccupante: i casi segnalati nel mondo sono in continuo aumento. Ne danno testimonianza, ad esempio, alcuni studi condotti nella Penisola Iberica, che coinvolgono sia latifoglie che conifere: abete bianco e pino silvestre ([21]), pino marittimo ([20]), farnia, roverella e faggio ([5]), quercia dell’Algeria ([25]), pino nero ([15]). Anche diverse specie di ginepro hanno mostrato negli ultimi anni diffusi fenomeni di deperimento, nonostante si supponga siano meglio adattate a sopportare periodi con ridotta disponibilità idrica rispetto alle specie arboree coesistenti come i pini ([6], [11], [26]). Un quadro esemplificativo della diffusione del fenomeno per i popolamenti quercini è invece presentato in Gentilesca et al. ([14]). Anche la sintomatologia è molto variabile: defogliazione e disseccamento della chioma, riduzione delle dimensioni e ritardata emissione delle foglie, fessurazione e necrosi della corteccia e in molti casi la morte della pianta. I casi di deperimento sono osservabili anche nella nostra Penisola (Fig. 1). Si osservano effetti marcati del fenomeno in alcuni popolamenti di specie quercine ricadenti nel territorio dell’Appennino Meridionale, per i quali sono già in atto attività di ricerca da diversi anni: nel dettaglio, si tratta di boschi di farnetto nei comuni di San Paolo Albanese ed Oriolo ([8], [9], [23]) e di cerro e roverella nel comune di Gorgoglione ([10]). Ad oggi, il bosco di San Paolo Albanese, nel Parco Nazionale del Pollino, è oggetto di studio nell’ambito del progetto PON OT4CLIMA al fine di comprendere i fattori di stress che stanno mettendo a rischio la sopravvivenza del bosco stesso attraverso un approccio congiunto da remoto e a terra altamente innovativo. Un caso emblematico è poi rappresentato dai querceti planiziali, in termini di diffusione del fenomeno di declino e mortalità. Nonostante il molteplice valore dei querceti planiziali sia attualmente riconosciuto, si tratta di formazioni che in passato sono state oggetto di sfruttamento intensivo che ne ha spesso ridotto l’estensione e frammentato la distribuzione, rendendo il sistema estremamente fragile. Ne è un esempio la Riserva Regionale Orientata “Bosco Pantano” di Policoro, probabilmente uno dei pochissimi lembi rimasti di foresta planiziale nel sud-Europa; l’obiettivo delle attività scientifiche messe in campo negli ultimi anni è proprio quello di salvare il bosco igrofilo e la farnia, sua specie simbolo. Dalle indagini svolte da Università degli Studi della Basilicata e Consiglio Nazionale delle Ricerche, è emerso infatti come i pochi esemplari rimasti di farnia risultino caratterizzati da un notevole stato di sofferenza. Nel Parco del Ticino, il fenomeno del deperimento della farnia è presente già da diversi anni e le ricerche in corso mirano proprio a studiare e comprendere il ruolo della diversità genetica nel determinare la risposta delle piante agli eventi climatici estremi. Diversi casi di deperimento e mortalità sono stati segnalati anche per il pino silvestre presente nelle valli alpine, come testimoniano gli studi condotti in alcuni popolamenti in Valle d’Aosta ([29], [7]). Lo studio svolto da Pollastrini et al. ([22]) mette invece in luce l’impatto della siccità estiva del 2017 su popolamenti di alcune specie rappresentative presenti nell’Italia centrale (faggio, roverella, cerro, leccio e fillirea), analizzando le diverse risposte e soprattutto la capacità di recupero dopo tale fenomeno di disturbo.

Fig. 1 - Siti forestali in deperimento in Italia. (A): Comune di Gorgoglione (Matera), popolamento misto di cerro (Quercus cerris L.) e roverella (Quercus pubescens Willd.); (B): Comune di San Paolo Albanese (Potenza), popolamento di farnetto (Quercus frainetto Ten.); (C): Comune di Oriolo (Cosenza), popolamento di farnetto (Quercus frainetto Ten.); (D): Parco del Ticino (Milano), popolamento di farnia (Quercus robur L.).

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Il deperimento forestale è dunque ampiamente diffuso anche in Italia, ma allo stato attuale non è stata ancora ben determinata l’entità e la distribuzione completa del fenomeno. Il monitoraggio è fondamentale al fine di comprendere la portata del fenomeno e programmare gli interventi futuri. Molteplici sono gli sforzi messi in atto da diverse istituzioni nel mondo con l’obiettivo non solo di mappare e monitorare il fenomeno del deperimento forestale ma di metterlo anche in relazione con i diversi fattori ambientali. Ne sono un esempio le attività introdotte dalla Task Force IUFRO (International Union of Forest Research Organizations) al fine di creare una rete di monitoraggio multidisciplinare globale. AlertaForestal è, invece, l’applicazione promossa dal CREAF (Ecological and Forestry Applications Research Centre) con l’obiettivo non solo di valutare lo stato di salute attuale delle foreste della Catalogna ma di prevedere anche, attraverso modelli di simulazione, quali saranno le dinamiche future. Sviluppato in Gran Bretagna dalla Forestry Research, l’Istituto per la Ricerca Forestale, l’applicativo Tree Alert punta a raggiungere i medesimi risultati.

Data l’importanza di avere maggiore contezza delle superfici interessate dal fenomeno a livello italiano, e vista la mancanza di un dato ufficiale, l’obiettivo è quello di creare un network che, attraverso collaborazioni internazionali ed interdisciplinari, possa fungere da strumento di supporto al monitoraggio delle foreste italiane. Presupposto necessario per poter attuare tutto ciò è censire i siti forestali in deperimento, al fine di costruire una banca dati a livello nazionale. L’idea è stata dunque quella di creare una web-application che potesse coinvolgere una comunità attiva di utenti, rappresentata non solo da professionisti del settore ma anche da appassionati, che vogliano contribuire attivamente al monitoraggio della salute dei nostri boschi. Si tratta perciò di un progetto di Citizen Science (letteralmente, scienza dei cittadini o scienza partecipata in inglese), che punta al coinvolgimento diretto dei cittadini, permettendo loro di divenire i veri protagonisti della ricerca scientifica ([28]). L’obbiettivo è quello di valutare l’estensione del fenomeno a livello nazionale, per poter capire quali siano state le cause del declino delle foreste ed identificarne sia la vulnerabilità che la capacità di recuperare dopo eventi climatici estremi. Tutto questo consentirà di predisporre interventi di gestione volti alla salvaguardia dei popolamenti forestali più suscettibili.

SilvaCuore 

SilvaCuore è il risultato della missione e dell’impegno di alcuni ricercatori dell’Università degli Studi della Basilicata con l’obiettivo di offrire uno strumento che potesse consentire l’identificazione dei siti forestali in deperimento presenti sul territorio italiano. SilvaCuore nasce come applicazione sviluppata per essere un compagno quotidiano per tutti coloro che, individuata una possibile situazione di cattivo stato di salute di un bosco, vorranno fornire il loro supporto. Tutto quello che occorre fare è accedere all’App, disponibile all’indirizzo ⇒ https:/­/­silvacuore.web.app/­menu/­home; una volta effettuato l’accesso, l’utente viene guidato nella segnalazione passo dopo passo, grazie ad una veste grafica pensata per garantire una funzionalità semplice e intuitiva.

L’App SilvaCuore è utilizzabile da smartphone, tablet e pc, ed il suo uso è limitato a pochi semplici passaggi: inserire alcuni dati relativi alla segnalazione, scattare o caricare una o più foto e tenere la geo-localizzazione attiva durante il processo per consentire all’App di localizzare la segnalazione stessa (Fig. 2).

Fig. 2 - Schema di funzionamento dell’applicazione SilvaCuore.

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SilvaCuore include due funzionalità per l’inserimento delle informazioni necessarie alla segnalazione (come riportato in Tab. 1):

Tab. 1 - I dati relativi al sito in deperimento richiesti all’utente per procedere alla segnalazione.

Informazioni base Informazioni avanzate
Località Specie forestale
Data di osservazione Nome scientifico
Tipologia Natura dei sintomi
Identificazione Percentuale di diffusione del fenomeno
Nome specie comune Presenza di alberi morti
Localizzazione del problema -
Commenti -

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  • Step base: pensato per l’utente non-esperto, richiede poche semplici informazioni, facilmente rinvenibili.
  • Step avanzato: concepito per l’utente esperto del settore, richiede un maggior grado di dettaglio delle informazioni fornite.

Le segnalazioni raccolte e validate dal team SilvaCuore, saranno visibili sulla homepage dell’App e potranno consentire ad altri utenti di conoscere lo stato di salute degli ambienti forestali italiani. L’interazione con il mondo della ricerca diventa quindi ancora più dinamica ed immediata, con la possibilità di ottenere informazioni cruciali per il monitoraggio dello stato di salute delle foreste sfruttando tutte le potenzialità delle nuove tecnologie. La partecipazione al network di SilvaCuore costituisce un contributo prezioso, che favorisce la crescita del livello di conoscenze fino ad oggi raggiunto.

Il sito web 

Il sito web di SilvaCuore, accessibile all’indirizzo ⇒ https:/­/­www.silvacuore.org/­, è organizzato in quattro sezioni principali (Fig. 3), accessibili dal banner posto nella parte superiore della homepage. L’interfaccia user-friendly consente una navigazione semplice ed intuitiva. La homepage fornisce innanzitutto una breve panoramica sulle motivazioni che hanno spinto alla creazione di SilvaCuore, partendo dalla problematica del deperimento forestale fino ad arrivare a mettere in risalto quanto sia cruciale mappare e monitorare tale fenomeno. Viene poi riportata una sorta di carta d’identità dell’applicazione, consentendo all’utente di comprenderne l’importanza e soprattutto il meccanismo di funzionamento; un pulsante interattivo permette inoltre all’utente di accedere in maniera diretta all’applicativo. Le sezioni “Chi siamo” e “Credits” forniscono ulteriori informazioni sui componenti del team SilvaCuore, sugli enti/istituzioni con cui collaborano e soprattutto sulle attività di ricerca messe in campo negli ultimi anni.

Fig. 3 - Mappa del sito web SilvaCuore.

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Conclusioni 

SilvaCuore rappresenta un’opportunità di rilievo che punta ad integrare e coniugare le attività messe in campo negli anni da diversi enti, con l’obiettivo di avere contezza della diffusione del fenomeno del deperimento forestale in Italia, per poter pianificare azioni di monitoraggio e gestione che migliorino la resistenza e la resilienza delle nostre foreste. Il coinvolgimento diretto dei cittadini nel censimento e nella salvaguardia delle foreste rappresenta una prospettiva avvincente, in quanto l’uso innovativo della tecnologia può aiutare a sfruttare il crescente entusiasmo dei cittadini verso le tematiche ambientali consentendoci di raccogliere e analizzare informazioni basilari. Negli ultimi anni, infatti, la Citizen Science ha guadagnato sempre maggiore attenzione come modalità integrativa per poter affrontare diverse problematiche scientifiche, legata alla volontà dei cittadini di partecipare e contribuire attivamente alla salvaguardia degli ambienti naturali. Compito della comunità accademica è quello di divulgare e far conoscere le attività scientifiche condotte in campo, puntando a fare in modo che la ricerca scientifica diventi anche fattore di inclusione e partecipazione. Crediamo fermamente che questo virtuoso incrocio tra ricerca scientifica, cittadini e nuove tecnologie possa giocare un ruolo chiave nella gestione dei molteplici aspetti che caratterizzano il monitoraggio e la gestione dei nostri boschi.

Ringraziamenti 

Lavoro svolto con il contributo del progetto: “Advanced EO Technologies for studying Climate Change impacts on the environment - OT4CLIMA” finanziato dal MIUR, D.D. 2261del 6.9.2018, PON R&I 2014-2020 & FSC.

Lavoro svolto con la collaborazione di: Società Spin-off Effetreseizero di Trento che ha sviluppato il sito web e l’applicazione SilvaCuore.

Lavoro svolto con il supporto di: Gruppo di lavoro “Foreste, tra Mitigazione ed Adattamento” della Società Italiana di Selvicoltura ed Ecologia Forestale; Ministero delle Politiche Agricole, Alimentari e Forestali; Consiglio Nazionale delle Ricerche.

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