Un recente studio pubblicato sulla rivista “Remote Sensing in Ecology and Conservation” dimostra come l’intelligenza artificiale possa rivoluzionare il monitoraggio e la conservazione delle siepi nei paesaggi rurali. Vediamo insieme cosa hanno scoperto i ricercatori e perché è importante.
Le siepi: santuari di biodiversità nel paesaggio agricolo
Le siepi sono veri e propri corridoi ecologici nel paesaggio agricolo, autentici rifugi per la biodiversità in ambienti altrimenti dominati da monocolture. Oltre a delimitare confini territoriali, queste strutture lineari ospitano una straordinaria varietà di specie: piccoli mammiferi, uccelli nidificanti, insetti impollinatori, farfalle e numerose specie vegetali. In un solo chilometro di siepe ben gestita possono convivere fino a 600 specie vegetali e 1.500 specie di insetti, oltre a fungere da habitat per 20-30 specie di uccelli. Quando le siepi presentano interruzioni, questa preziosa connettività ecologica viene compromessa, creando barriere insormontabili per molte specie e frammentando habitat essenziali per la sopravvivenza di ecosistemi locali.
Il problema da risolvere
Fino ad oggi, le interruzioni nelle siepi (i cosiddetti “gap”) erano difficili da quantificare su vasta scala. Gli approcci tradizionali richiedevano molto tempo e fatica, rendendo impraticabile il monitoraggio sistematico di questi elementi del paesaggio.
Intelligenza artificiale come alleata della biodiversità
I ricercatori, guidati da J.M. Wolstenholme dell’Università di Loughborough, hanno trasformato il deep learning (apprendimento profondo) in un potente strumento per la conservazione della biodiversità. Hanno sviluppato un sistema che, analizzando immagini aeree ad alta risoluzione, identifica con precisione le siepi e le loro interruzioni su vaste aree, permettendo interventi mirati di conservazione che sarebbero impossibili con i metodi tradizionali.
Lo studio ha adattato il modello U-Net, un’architettura di rete neurale convoluzionale inizialmente sviluppata per applicazioni biomediche, trasformandola in un guardiano digitale degli ecosistemi. Questa AI è stata addestrata a riconoscere le sottili differenze tra siepi, campi e altre caratteristiche del paesaggio in tutta l’East Riding of Yorkshire (ERY), identificando con precisione dove la connettività ecologica è compromessa e dove potrebbero essere realizzati interventi di ripristino per favorire la biodiversità locale.
Risultati impressionanti
Il metodo si è dimostrato sia efficiente che accurato:
- Ha elaborato un’area di 2.479 km² in 32 ore
- Ha raggiunto un’accuratezza complessiva del 92,4%
- Ha permesso di stimare che nell’ERY ci sono 3.982 ± 302 km di siepi
- Ha identificato 2.865 ± 217 km di interruzioni nelle siepi (di cui 339 km classificate come accessi ai campi)
Particolarmente interessante è la capacità del sistema di differenziare tra interruzioni “per accesso” (necessarie per l’ingresso ai campi) e interruzioni “non utilizzate” che potrebbero essere ripristinate.
Tecnologia digitale per ecosistemi più sani
Questa applicazione dell’intelligenza artificiale rappresenta un esempio virtuoso di come la tecnologia avanzata possa essere messa al servizio della natura. Il sistema non solo identifica dove si trovano le siepi, ma distingue intelligentemente tra interruzioni necessarie per l’accesso agricolo e quelle “non utilizzate” che potrebbero essere ripristinate per ricucire il tessuto ecologico del paesaggio.
La ripiantumazione delle interruzioni identificate dall’AI avrebbe impatti straordinariamente positivi sulla biodiversità locale:
- Creerebbe corridoi ecologici continui per la fauna selvatica
- Aumenterebbe l’habitat disponibile per gli impollinatori, fondamentali per la produzione alimentare
- Fornirebbe più siti di nidificazione per gli uccelli, molti dei quali in declino nelle zone agricole
- Incrementerebbe la diversità vegetale nei paesaggi dominati da monocolture
Solo nell’East Riding of Yorkshire, 10-15 milioni di nuove piante potrebbero essere aggiunte per colmare le interruzioni nelle siepi, creando un mosaico interconnesso di habitat che supporterebbe numerose specie senza sottrarre terreno alla produzione agricola. Un esempio perfetto di come l’intelligenza artificiale possa aiutarci a trovare soluzioni win-win per l’agricoltura e la biodiversità.
Dal digitale al naturale: un nuovo paradigma di conservazione
Questo pionieristico studio segna l’inizio di una nuova era nella conservazione della biodiversità, dove l’intelligenza artificiale diventa un alleato potente per proteggere e ripristinare gli ecosistemi. L’approccio sviluppato mostra come tecnologie avanzate possano essere utilizzate non per sfruttare la natura, ma per ripararla e rigenerarla.
Il sistema potrebbe essere facilmente adattato per monitorare altri elementi chiave della biodiversità come zone umide, boschetti isolati o alberi secolari, creando un “occhio digitale” in grado di supervisionare vasti territori e indirizzare gli sforzi di conservazione dove sono più necessari. La combinazione di intelligenza artificiale, ecologia e impegno nella conservazione potrebbe rappresentare la chiave per invertire il declino della biodiversità nelle aree agricole.
In un’epoca in cui parliamo frequentemente dei rischi dell’intelligenza artificiale, questo studio ci ricorda che la stessa tecnologia può essere una formidabile alleata per proteggere la straordinaria complessità degli ecosistemi naturali, aiutandoci a creare paesaggi che supportano contemporaneamente l’agricoltura produttiva e la ricchezza della vita selvatica.
(Autore: Paola Peresin)
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