Foto aeree per studiare gli effetti dei cambiamenti climatici

A seguito dei cambiamenti climatici alcune piante acquatiche indesiderate stanno iniziando ad invadere gli specchi d’acqua tedeschi. Aree ricreative popolari, quali il lago di Starnberg, sono state colpite dal fenomeno, per cui si è reso necessario monitorare la diffusione di queste piante, processo che finora si è rivelato molto costoso.
Per questo i ricercatori della Technische Universitat di Monaco (TUM) hanno sviluppato un modello più veloce e meno costoso per controllare l’evoluzione di questo fenomeno

Con l’aiuto di immagini aeree come questa, che mostra la sponda occidentale del lago di Starnberg, gli scienziati sono in grado di monitorare la diffusione di alcune piante acquatiche. Le informazioni sulla qualità dell’acqua vengono desunte dalla colorazione (blu: sedimento nudo; verde e giallo: vegetazione rada; rosso scuro: vegetazione fitta. Credit: Landesamt fur Vermessung und Geodasie)

Piante con queste caratteristiche sono la Elodea nuttallii e la Najas marina, comunemente conosciute come “erbaccia d’acqua”, la prima, e “Ninfea spinosa” o “agrifoglio d’acqua”, la seconda, ed entrambe stanno diffondendosi piuttosto rapidamente nei laghi tedeschi, in questi ultimi anni. Infatti con l’aumento della temperatura delle acque, queste due specie stanno proliferando, provocando squilibri negli ecosistemi lacustri.

Elodea nuttallii – Donald Cameron. Copyright © 2013 Donald Cameron

Gli ecologi le stanno usando come “piante indicatrici”, dato che la loro diffusione permette anche di trarre conclusioni sulla qualità delle acque.
Per controllare il fenomeno, le autorità di gestione delle acque hanno dovuto ricorrere ad un regolare monitoraggio, svolto per mezzo dell’osservazione diretta da parte di operatori subacquei che mappano le coperture di vegetazione alle varie profondità.
Questo metodo, tuttavia, non produce informazioni molto dettagliate e richiede dispendi energetici considerevoli.
Ora, alcuni ricercatori della TUM hanno elaborato una ricerca che consiste nel sostituire le immagini aeree e satellitari alle immersioni umane.

“Per trarre le conclusioni dalle immagini prodotte”, dice il Dr Thomas Schneider – “si misura la riflettanza, la capacità che ha ogni pianta di riflettere la luce in un modo specifico, a seconda della sua pigmentazione e struttura”.
E’ stata quindi costituita una biblioteca digitale, in pratica una banca-dati, con le caratteristiche spettrali di ogni specie.
“Ci sono voluti due anni per fotografare le varie piante da una barca e misurare la loro riflettanza”, spiega Patrick Wolf, un ricercatore del team.
I fattori di disturbo, infatti, non mancano: materiale disciolto, tipologia del sedimento, riflessione della luce e profondità diverse dell’acqua rendono difficile la valutazione della popolazione vegetale.
Così, per ogni lago è stato sviluppato un algoritmo specifico.
Il nuovo metodo, però, è maggiormente adatto per le grandi distese di piante uniformi.

“Per le osservazioni su piccola scala sono ancora necessari i sommozzatori”, dice Wolf. “La vista aerea non può sostituire il lavoro dei sub, ma costituisce un aiuto efficace”.
I limnologi della TUM hanno sviluppato questo sistema di telerilevamento per il monitoraggio di molti laghi. La diffusione delle erbe acquatiche citate in precedenza non rappresenta solo un fastidio per i bagnanti, ma ha il potenziale per modificare l’ecosistema sul lungo periodo e incidere sull’habitat di organismi diversi, come, ad esempio, i pesci.