Ci sono molti più alberi nel Sahara e nel Sahel dell’Africa occidentale di quanto si pensi, se credi che il Sahara sia coperto unicamente da dune dorate e rocce bruciacchiate, non sei il solo, forse è il momento di accantonare questa nozione. La combinazione di intelligenza artificiale e dettagliate immagini satellitari ha permesso di contare tutti gli alberi in un’area di 1,3 milioni di km² dell’Africa occidentale, 30 volte più grande della Danimarca.
Il team internazionale guidato da ricercatori dell’Università di Copenaghen e della NASA, ha contato oltre 1,8 miliardi di alberi e arbusti. L’area di 1,3 milioni di km² copre la parte più occidentale del deserto del Sahara, il Sahel e le cosiddette zone subumide dell’Africa occidentale.
Martin Brandt del Dipartimento di Geoscienze e Gestione delle Risorse Naturali dell’Università di Copenhagen, autore principale dell’articolo scientifico dello studio, pubblicato su Nature, ha detto:
«Siamo rimasti molto sorpresi nel vedere che nel deserto del Sahara crescono davvero molti alberi, perché fino a questo momento la maggior parte delle persone pensava che non ne esistesse praticamente nessuno. Abbiamo contato centinaia di milioni di alberi solo nel deserto, senza questa tecnologia non sarebbe stato possibile, anzi, credo che segni l’inizio di una nuova era scientifica».
Il lavoro è stato realizzato attraverso una combinazione di immagini satellitari dettagliate fornite dalla NASA e di un apprendimento profondo, un metodo avanzato di intelligenza artificiale. Le normali immagini satellitari non sono in grado di identificare i singoli alberi, rimangono completamente invisibili, inoltre, l’interesse limitato a contare gli alberi al di fuori delle aree boschive ha fatto sì che prevalesse l’opinione che ci fossero pochi alberi in questa particolare regione, è la prima volta che si contano alberi in una vasta arida regione.
Il ruolo degli alberi nel bilancio globale del carbonio
Le nuove conoscenze sugli alberi nelle zone aride come questa sono importanti per diversi motivi, ad esempio, rappresentano un fattore sconosciuto quando si tratta del bilancio globale del carbonio. Martin Brandt spiega:
«Gli alberi al di fuori delle aree boschive di solito non sono inclusi nei modelli climatici, sappiamo pochissimo delle loro riserve di carbonio. Fondamentalmente sono un punto bianco sulle mappe e una componente sconosciuta del ciclo globale del carbonio».
Il nuovo studio può contribuire a comprendere meglio l’importanza degli alberi per la biodiversità e gli ecosistemi e per le persone che vivono in queste aree, in particolare, una maggiore conoscenza degli alberi è importante anche per lo sviluppo di programmi che promuovono l’agroforestazione, svolge un importante ruolo ambientale e socio-economico nelle regioni aride, indica un sistema agricolo promiscuo che prevede la combinazione di alberi e/o arbusti ed affini, gestiti razionalmente con la coltura agraria o con l’attività zootecnica di riferimento nell’appezzamento aziendale.
Rasmus Fensholt del Dipartimento di Geoscienze e Gestione delle Risorse Naturali ha detto:
«Siamo interessati a utilizzare anche i satelliti per determinare le specie arboree, in quanto i tipi di alberi sono significativi in relazione al loro valore per le popolazioni locali che utilizzano le risorse legnose come parte del loro sostentamento. Gli alberi e i loro frutti sono consumati sia dal bestiame sia dagli esseri umani, e quando sono conservati nei campi, hanno un effetto positivo sulla resa dei raccolti perché migliorano l’equilibrio dell’acqua e dei nutrienti».
Tecnologia ad alto potenziale
La ricerca è stata condotta in collaborazione con il Dipartimento di Informatica dell’Università di Copenhagen, dove i ricercatori hanno sviluppato l’algoritmo di apprendimento profondo che ha reso possibile il conteggio degli alberi su una superficie così ampia.
I ricercatori hanno mostrato al modello di apprendimento profondo l’aspetto di un albero, poi hanno inserito migliaia di immagini di vari alberi. Il modello basandosi sul riconoscimento delle forme degli alberi, può quindi identificare migliaia di immagini e mappare automaticamente gli alberi su grandi aree. Il modello ha bisogno solo di poche ore per essere operativo, condizione che richiederebbe a migliaia di esseri umani il lavoro di diversi anni.
Christian Igel del Dipartimento di Informatica, tra gli autori dello studio, ha detto:
«La nostra tecnologia ha un enorme potenziale quando si tratta di documentare i cambiamenti su scala globale e, in ultima analisi, di contribuire al raggiungimento degli obiettivi climatici globali. È una motivazione per noi per sviluppare questo tipo di vantaggiosa intelligenza artificiale».
Il passo successivo dei ricercatori è quello di espandere il conteggio a un’area molto più vasta in Africa. L’obiettivo a lungo termine è quello di creare un database globale di tutti gli alberi che crescono al di fuori delle aree forestali.