+183% incendi, + 83% danni da insetti e fitopatie, +13% tempeste di vento. Alla scoperta del super modello di simulazione forestale: "Oggi si lavora per aiutare i boschi ad essere più resistenti tra 50 o 100 anni"

Un recente studio, pubblicato dalla prestigiosa rivista Science, prevede il consistente aumento dei cosiddetti disturbi naturali – in particolare incendi, attacchi di insetti e tempeste – da qui alla fine del secolo, a causa dei cambiamenti climatici.

Grazie alla grande mole di dati satellitari disponibili e a un uso pionieristico dell’intelligenza artificiale un pool di ricerca internazionale – di cui Eurac Research fa parte – ha realizzato uno studio di modellistica forestale mai visto finora, prevedendo la possibilità di disturbi forestali in tutti i 185 milioni di ettari di foreste europee e ad alta risoluzione spaziale (100 metri quadri).

Per realizzare le proiezioni, un super modello di simulazione forestale è stato allenato su risultati locali – si parla di oltre un milione di simulazioni su 13.600 foreste, la summa della simulazione forestale europea – tra cui quelle realizzate dal ricercatore Marco Mina, co-autore dello studio.

A lui chiediamo di raccontarci l’importanza di questo studio miliare e di farci immaginare come appariranno i boschi del futuro e con quali conseguenze.

Il 2025 è stato l’anno peggiore per gli incendi in Europa degli ultimi venti anni. Tra i paesi colpiti ci sono la Spagna, il Portogallo, la Grecie e l’Italia. Il futuro dei boschi sembra tutt’altro che roseo, quali sono nello specifico i risultati dell’ultimo paper pubblicato su Science?

Il paper è una conferma, dati alla mano, di un’importante rassegna scientifica pubblicata nel 2017, molto citata nel settore. In tale rassegna si ipotizzava un aumento dei disturbi naturali causato in maniera diretta e indiretta dal cambiamento climatico. Essendo però uno studio di revisione della letteratura scientifica, mancava di una stima concreta dell’impatto dei disturbi naturali sullo sterminato patrimonio boschivo d’Europa che equivale a 185 milioni di ettari.

Ora abbiamo la conferma: il cambiamento climatico porterà a un aumento significativo della mortalità nei boschi europei, a causa dell’intensificarsi dei disturbi naturali. Lo studio offre anche una un’identificazione degli hotspot, ovvero dove sarà più probabile che accadano incendi, dove infestazioni di insetti e dove – anche se con maggior margine di incertezza – le tempeste.

In generale, i disturbi naturali nelle foreste cresceranno quasi dappertutto. Sulla base della proiezione climatica più severa dell’IPCC, l’area interessata da incendi, tempeste e infestazioni sarà più del doppio rispetto al recente passato (+122%). Nello specifico, sappiamo ora che il disturbo principale più presente in futuro saranno gli incendi e che la zona mediterranea è quella più a rischio. Ma gli hotspot di disturbi sono distribuiti in tutta Europa: un aumento di incendi boschivi si prevede anche nelle Alpi, nel sud della Finlandia, in Germania. Inoltre sappiamo ora quantificare come i disturbi naturali si rinforzano a vicenda: dove passa una tempesta, è più probabile che ci sia un’infestazione di insetti negli anni a venire. Lo abbiamo potuto notare nelle nostre Alpi con la recente epidemia di bostrico che è seguita alla tempesta Vaia, ad esempio.

Questo vuol dire che i boschi spariranno o diminuiranno in Europa?

No, non necessariamente. Ma saranno boschi diversi da quelli di oggi, con conseguenze dirette anche per l’uomo. Innanzitutto saranno boschi più giovani, perché gli alberi morti saranno sostituiti da quelli nuovi. Questo ha delle conseguenze. Ad esempio nei versanti delle montagne i boschi appena rigenerati offrono poca o nulla protezione da fenomeni di rischio idrogeologico come frane, caduta massi e valanghe.

Foreste composte da alberi più giovani, inoltre, richiedono più tempo per immagazzinare CO2 nel suolo forestale rispetto a foreste mature o vetuste. Se uniamo questo dato all’aumento degli incendi, quindi al rilascio improvviso di CO2 dato dalla combustione, vediamo che la funzione di sottrazione di anidride carbonica dall’atmosfera, tipicamente assegnata ai boschi, vacilla.

Senza contare che quando un disturbo come un incendio avviene in una foresta nei pressi di un centro abitato, questo costituisce un pericolo diretto per la popolazione.

Lo studio è reso possibile da un uso estremamente avanzato del machine learning e dell’intelligenza artificiale. Spiegaci di più…

Per realizzare la previsione è stato utilizzato un nuovo un meta-modello basato sull’intelligenza artificiale e calibrato su centinaia di migliaia di simulazioni fatte in tutte le foreste d’ Europa negli anni passati. I numeri sono imponenti: al modello sono stati dati in pasto milioni di output di simulazioni – per intendersi, un totale di 135 milioni di anni simulati – calcolati con diciassette modelli forestali calibrati a livello locale, in migliaia di punti sparsi per il continente. Si tratta della summa della simulazione forestale in Europa. Il meta-modello non ha fatto solamente una mera sintesi delle simulazioni locali, ma ha imparato da queste portando la simulazione a un livello superiore – e devo dire impressionante – in fatto di estensione geografica e temporale.

Viene da pensare che grazie a questa nuova tecnologia non serviranno più umani che studiano i nostri boschi …

Tutt’altro. Lo studio conferma piuttosto come sia importante il lavoro sul campo, la conoscenza ecologica di come funziona il singolo bosco, l’investimento di tempo necessario per calibrare e applicare modelli di simulazione in aree di studio a livello locale.

Per calibrare un modello su un singolo territorio, come stiamo ad esempio facendo in Val Venosta, ci vuole circa un anno di lavoro. Senza questa conoscenza puntuale e realizzata con dati derivati in campo, il supermodello basato sull’intelligenza artificiale non funziona.

Quale sarà l’impatto per la zona alpina?

In generale, per tutta l’Europa, il messaggio principale dello studio è che, se non si argina il cambiamento climatico riducendo le emissioni, i nostri boschi saranno sempre più oggetto di disturbi naturali. Avremo sempre più incendi e sempre più attacchi di insetti come il bostrico. E questo deve essere chiaro per le politiche forestali.

Gli incendi diventeranno la norma anche nella zona temperata e non più solo nell’area mediterranea. Lo stiamo già vedendo in questi anni nelle Alpi. A livello locale, per esempio in Alto Adige, come in altre zone limitrofe, non è stato ritenuto necessario predisporre un piano di prevenzione degli incendi boschivi, considerando la rarità e la bassa frequenza degli incendi nei boschi della zona. Negli ultimi tempi, alcuni incendi che si sono estesi per oltre 100 ettari in Val Venosta hanno rappresentato un campanello d’allarme: qualcosa sta cambiando. C’è un nuovo regime di disturbi forestali che prima non accadevano nelle nostre zone e lo studio lo conferma. Oggi ad esempio si sta lavorando a livello locale per avere un piano anti-incendio, cosa che fino a pochi anni fa non era assolutamente necessaria in una regione alpina come l’Alto Adige.

Quali indicazioni vengono dallo studio per la gestione delle foreste nel prossimo futuro?

Lo studio non fornisce indicazioni dirette su come modificare la gestione forestale, ma prevede come saranno le nostre foreste nel futuro. Da questa immagine possiamo capire come si dovrà agire a livello di politica forestale.

Oltre ai piani anti-incendio necessari anche in zone temperate e piani di emergenza legati ad altri disturbi naturali, bisognerà prevedere più investimenti per opere di compensazione laddove il bosco non sia più in grado di erogare determinati servizi ecosistemici. Per esempio, dove il bosco non proteggerà più da caduta massi e valanghe, sarà necessario realizzare opere che sopperiscano a questa mancanza.

Dal punto di vista della gestione forestale, bisogna lavorare per avere foreste più miste e più complesse dal punto di vista strutturale. Rispetto a una foresta pura, costituita ad esempio unicamente di abete rosso come è tipico vedere sulle nostre montagne, una foresta mista è meno soggetta a disturbi, in particolare alle infestazioni, e più resistente alle tempeste. In Eurac Research, ad esempio, abbiamo di recente avviato un progetto per attuare tagli sperimentali in alcune limitate zone delle Dolomiti per diversificare i popolamenti forestali di abete rosso.

Naturalmente è impossibile modificare la struttura e composizione di un bosco dall’oggi al domani. È un processo che richiede tempo, decine di anni per diversificare un popolamento forestale a livello di classi di età e di specie. Oggi si lavora per aiutare i boschi ad essere più resistenti tra 50 o 100 anni. D’altra parte, i risultati di questo studio ci mostrano come sarà la realtà se non si fa niente – o se si continua a gestire il bosco come si è sempre fatto – e quali saranno i danni per le foreste e per l’uomo. Una situazione che noi stessi abbiamo favorito con il cambiamento climatico.

Come funziona la modellistica forestale

Il bosco è un ambiente complesso, di cui conosciamo molto, ma di cui c’è ancora molto da scoprire. È un ecosistema per natura fragile, che si adatta continuamente – ma molto lentamente – a ciò che ne modifica gli equilibri. Tramite avanzati modelli matematici calibrati attentamente con le informazioni raccolte sul campo e attraverso dati satellitari, è possibile effettuare delle simulazioni con diversi scenari per prevedere lo sviluppo del bosco in futuro.

Il sistema crea delle proiezioni su come crescerà e si evolverà negli anni un territorio boschivo, più o meno ampio. Grazie a questi sistemi è possibile capire come il bosco reagirà ai cambiamenti più attesi – come l’aumento delle temperature medie – e agli eventi imprevisti come incendi, tempeste e infestazioni. In Eurac Research, un modello di simulazione forestale è stato calibrato ed applicato ad un’area studio in alta Val Venosta nell’ambito del progetto REINFORCE.

Il paper pubblicato su Science

Incendi boschivi, infestazioni di insetti e tempeste causano un aumento significativo della mortalità degli alberi. I cambiamenti climatici amplificano questi disturbi naturali negli ecosistemi forestali, ma la loro entità e portata future rimangono incerte. In questo studio, sono stati simulati i futuri regimi di disturbo con una risoluzione di 100 metri in tutta Europa.

I risultati mostrano che i disturbi naturali continueranno ad aumentare per tutto il XXI secolo, con un'area disturbata più che raddoppiata rispetto al recente passato, se i cambiamenti climatici continueranno senza sosta. I cambiamenti dei disturbi comporteranno un aumento delle foreste giovani, alterando in modo sostanziale la struttura e la composizione dei boschi europei.

I disturbi hanno un impatto profondo sugli ecosistemi forestali e sui servizi che essi forniscono alla società. Un aumento dei disturbi potrà dunque portare a importanti implicazioni per la biodiversità forestale e avere forti impatti negativi sui servizi ecosistemici forestali.

Lo studio dal titolo "Climate change will increase forest disturbances in Europe throughout the 21st century" è stato pubblicato di recente sulla prestigiosa rivista scientifica Science. Il paper può essere consultato qui.