Big Data helps reduce environmental impacts from forestry on woodland ecosystems

EU-funded researchers have devised new tools to help forest managers minimise environmental impacts and meet challenges like climate change and the increasing utilisation of forests as a source of raw materials.

Climate change extends the number of days forests are not covered by frost and snow. These increasingly wet conditions increase the risk of rutting and compaction of the soil by vehicles and machinery during harvesting, representing a major environmental impact on forestry. Hence, methods for predicting the strength of soil under different conditions are essential to knowing when operations can proceed.

The https://www.luke.fi/efforte/ (EFFORTE) project addressed these challenges by developing and adopting novel technologies to improve harvesting and management of forests throughout the entire forest-based value chain within the EU. “We aimed to increase understanding of soil mechanics and terrain trafficability (the ability of a given vehicle to traverse a specified terrain) to avoid soil disturbance, accelerate machine mobility, and assess persistence and rutting,” says Jori Uusitalo, project coordinator. EFFORTE received funding from the Bio-based Industries Joint Undertaking, a public-private partnership between the EU and industry.

Researchers investigated the principles of soil mechanics, particularly the importance of soil moisture content in soil strength and soil disturbances. They then developed hydrological models that predict soil moisture content for practical operations. The models complemented other models for predicting soil moisture – strength and soil moisture and soil deformation relationships.

Project partners were then able to develop and demonstrate a methodology for detecting and interpreting soil bearing capacity based on the relationship between engine power and travelling speed. “The interpretation is executed via recording of data communication in a CAN bus network of a forest machine,” Uusitalo explains. The term CAN bus refers to a controller area network communication system.

Results will increase understanding of the effect of wheel loads on soil stress and compaction, converting data on soil mechanics into operational recommendations for forest practitioners. According to Uusitalo: “The key findings and recommendations of trafficability related to EFFORTE can immediately be adapted in all European countries.”

The consortium also sought to realise the potential of mechanisation in silviculture operations for higher productivity and efficiency in activities like tree planting and young stand management. In addition, they developed and piloted Big Data solutions to increase production while minimising environmental impacts.

Adoption of Big Data applications not only improves the quality of the work it also minimises pre- and post-harvest field work. “Decreasing the proportion of forest stands with a high rate of disturbances will also lead to a greater acceptance of the forest operations among forest owners and the general public,” Uusitalo comments.

More accurate prior knowledge, based on preharvest observations or Big Data applications, enables optimal scheduling of forest operations based on their sensitivity to changing conditions. This helps to address a major source of inefficiency, when machines stand idle during poor weather conditions. “Better monitoring and scheduling therefore offers an important opportunity to increase annual machine utilisation, while avoiding destruction to the environment,” observes Uusitalo.

EFFORTE has therefore increased understanding of the strength of forest soil, machine terrain interaction and the resilience of soil following the movement of vehicles. The project also advanced the cost-efficiency of silvicultural operations and forest growth. Uusitalo points out: “Huge economic gains and the avoidance of soil deformation will be achieved by adopting various Big Data applications in practical forestry.”

EFFORTE, soil, forest, Big Data, models, environmental impact, forestry, soil mechanics, harvesting, trafficability, silviculture

Food and Natural Resources

Result in Brief

Article: Classic and enhanced

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Biodiversity: A New Deal for Nature

Biodiversity makes life possible. It nurtures us, provides umpteen health benefits and even offers many opportunities for jobs and economic growth (tourism, green technologies, conservation efforts etc.). Whether it be a pristine sandy coast with crystal clear water, a windswept and wild Brontean moor, a tropical rainforest bursting with life or even your local park at the end of your street, humans exist in a complex and increasingly fragile symbiotic relationship with the nature and biodiversity all around us.

research*eu magazine

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Planning for the future of European forests

Climate Change and Environment

Society

Food and Natural Resources

News

Article: news

Scientific advances

CORDIS Editorial

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Spurring INnovations for Forest ECosystem SERvices in Europe

Project

Project factsheets

governance

silviculture

/agricultural sciences/agriculture, forestry, and fisheries/forestry/silviculture

business models

/social sciences/economics and business/business and management/business models

ecosystems

bioeconomy

/social sciences/economics and business/economics/bioeconomy

Innovation action

Innovation action

CORDA

RTD research data warehouse

ForestValue - Innovating forest-based bioeconomy

Project

Project factsheets

bioeconomy

forestry

ERA-NET Cofund

ERA-NET Cofund

CORDA

RTD research data warehouse

CLEARING HOUSE - Collaborative Learning in Research, Information-sharing and Governance on How Urban tree-based solutions support Sino-European urban futures

Project

Project factsheets

governance

business models

ecosystems

civil society

/social sciences/political sciences/political policies/civil society

sustainable economy

/social sciences/economics and business/economics/sustainable economy

Research and Innovation action

Research and Innovation action

CORDA

RTD research data warehouse

EFFORTE draws a red line through critical, cost/benefit driving processes, and environmentally concerns of today´s forestry. Starting with efficient fulfilment of various customer demands the red line goes along efficient utilization of Big Data sources, present knowledge and...

Efficient forestry by precision planning and management for sustainable environment and cost-competitive bio-based industry

Project

Project factsheets

big data

/natural sciences/computer and information sciences/data science/big data

silviculture

productivity

/social sciences/economics and business/economics/production economics/productivity

arboriculture

/agricultural sciences/agriculture, forestry, and fisheries/agriculture/horticulture/arboriculture

energy and fuels

/engineering and technology/environmental engineering/energy and fuels

Research and Innovation action

Research and Innovation action

CORDA

RTD research data warehouse

SOCIETAL CHALLENGES - Food security, sustainable agriculture and forestry, marine, maritime and inland water research, and the bioeconomy

Legal Basis

CORDIS Editorial

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Practices increasing effectiveness of forest management

Topic

CORDA

RTD research data warehouse

Soil science

Forest resilience

Wood harvesting

Techniques and methods of afforestation

/Techniques and methods of afforestation

Forest soils

Forest management planning

/Environment, resources and sustainability

Sustainable innovation

/Production technology, process engineering

/Forestry, biomass production (e.g. for biofuels)

Bio-based Industries Joint Technology Initiative (BBI-JTI)

Legal Basis

CORDIS Editorial

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Europas Wälder: Digitalisierung mithilfe von Satelliten

Über eine virtuelle Plattform und ein Angebotsportfolio auf Basis von Fernerkundungstechnologie liefert MySustainableForest aktuelle Daten für eine nachhaltige Forstwirtschaft.

Wälder bieten auf vielfältige Weise ökologischen, gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Nutzen. Sie speichern Kohlenstoff und halten den Wasserkreislauf aufrecht, sichern der Landbevölkerung über den Waldbau eine Existenzgrundlage und liefern Rohstoffe für das Bauwesen.

Doch Wälder sind auch empfindlich und brauchen durch ihre langen Wachstumszyklen sehr lange, bis sie sich von Schäden erholt haben. Zerstörung droht durch plötzliche Ereignisse wie Waldbrände oder auch langfristige Probleme wie den Klimawandel. Diese Veränderungen gefährden Existenzen und beschleunigen gleichzeitig die Abwanderung aus den ländlichen Räumen sowie den Verlust von Traditionen.

Im EU-finanzierten Projekt https://mysustainableforest.com/ (MySustainableForest) wurden nun für eine nachhaltigere Forstwirtschaft und besseren Naturschutz neue Lösungen auf Grundlage von Erdbeobachtung entwickelt.

„Unser Plattform ‚MySustainableForest‘ liefert präzise und aktuelle Informationen, die in die Entscheidungsfindung im Forstbetrieb einfließen können“, sagt Projektkoordinatorin Julia Yagüe von der Technologieunternehmensgruppe https://www.gmv.com/en/ (GMV), bei der das Projekt angesiedelt ist.

Obwohl https://ec.europa.eu/environment/forests/index_en.htm (42 % des EU-Festlandes) aus Wald bestehen und dieser damit einen zentralen Wirtschaftsfaktor darstellt, fehlt es in der Forstwirtschaft häufig an genauen und aktuellen Daten. Traditionelle nationale forstwirtschaftliche Bestandsverzeichnisse sind teuer und werden üblicherweise nur alle fünf bis zehn Jahre per Waldinventur aktualisiert. Angesichts der rapiden Veränderungen in den Wäldern ist für eine nachhaltige Bewirtschaftung allerdings eine jährliche Übersicht nötig.

„Wälder entwickeln sich weiter und reifen. Für eine wirksame Instandhaltung, Wiederaufforstung oder Bestandsauffrischung müssen dabei in jeder Phase spezifische Standortcharakteristika zu Boden, Terrain und Klima erhoben werden“, erklärt Yagüe.

Darum erfasste das Projekt die jeweils von Interessengruppen der Forstwirtschaft benötigten Datenarten, von der Papierindustrie bis zu nationalen Behörden. Es ergaben sich 508 Abfragen, die dann jeweils passenden Fernbeobachtungssystemen zugeordnet wurden. So entstand ein Portfolio aus 21 Geoinformationsprodukten, das auf der Plattform von MySustainableForest abrufbar ist.

Dort wählt man bei jedem Produkt den gewünschten Datensatz aus und legt den geografisch relevanten Bereich sowie den Überwachungs- bzw. Analysezeitraum fest. Auf der plattformeigenen digitalen Kartenansicht können die Datensätze dann in einer Vorschau angesehen, visualisiert oder analysiert werden. Sie lassen sich zudem herunterladen und in einer anderen Software nutzen. Alle Dateien enthalten Metadaten und der Host der Plattform ist eine hybride öffentlich-private Cloud, die verstärkten Datenschutz ermöglicht.

Bereitgestellt werden die Produkte von GMV, https://fora.es/en/ (föra forest technologies), http://www.maderaplus.es/index.php/en/ (MADERA+) (Website nur auf Spanisch) und dem https://efi.int/ (Europäischen Forstinstitut) (EFI). Sie beziehen Fernerkundungsdaten von den Copernicus-Satelliten Sentinel und Landsat sowie Daten über LiDAR, meteorologische und akustische Daten zu Holzfasern und Daten aus individuell maßgeschneiderten Modellen.

„Neben vielen anderen Vorteilen kann man damit das Volumen der Biomasse bestimmen, Karten über die Holzqualität erstellen und Strategien entwickeln, um in vom Klimawandel betroffenen Gebieten Waldschäden aufgrund von Dürre oder Schädlingen zu mindern“, ergänzt Yagüe.

Feldtests diverser Plattformprototypen wurden bei spezialisierten forstwirtschaftlichen Akteuren durchgeführt, zum Beispiel am portugiesischen http://raiz-iifp.pt/en/ (Forschungszentrum für Forst- und Papierwirtschaft RAIZ), dem französischen https://www.cnpf.fr/n/the-forest-development-organizations/n:249 (Nationalen Zentrum für Privatforstwirtschaft CNPF), dem https://www.sumins.hr/?lang=en (Kroatischen Institut für Waldforschung), dem http://www.foresna.org/en/ (Waldwirtschaftsverband Navarra) in Spanien und dem https://forest.lt/go.php/eng/About-us/569/42/603 (Verband der Waldeigentümer Litauens). In diesen Tests wurden schließlich 331 Probeprodukte validiert und 580 000 Hektar Waldfläche an 16 Standorten bewertet.

Das Projektteam hat einen Fahrplan für künftige Initiativen erarbeitet, der die Stärken und Schranken von sechs angebotenen Dienstleistungen einbezieht: Charakterisierung von Waldstücken, Holzcharakterisierung, Volumen, Biomasse und CO2-Speicher, Waldzustand, Schwachstellen im Ökosystem sowie forstwirtschaftliche Buchführung.

Auch Kernpunkte zukünftiger Maßnahmen werden in dem Fahrplan vorgestellt, unter anderem die Erweiterung von Datenkategorien, höhere Genauigkeit bei Prognosen und Validierung durch maschinelles Lernen, zusätzlicher Einsatz von unbemannten Fluggeräten (Drohnen) für eine größere Reichweite sowie Analysen von mehr Bodendeckenarten, um Schwachstellen in den Ökosystemen finden zu können.

„Wir haben gezeigt, dass man mit unserem Produkt Geld und Zeit sparen kann“, so Yagüe. „Jetzt, da es einsatzbereit ist, müssen wir nur noch die Forstwirtinnen und Forstwirte davon überzeugen, es anzuwenden, obwohl sie üblicherweise eher mit Sichtprüfungen vor Ort arbeiten.“

MySustainableForest, Holz, Wald, Erde, Beobachtung, Erdbeobachtung, Fernerkundung, Satellit, Biomasse, CO2

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Ergebnisse in Kürze

Artikel: Klassisch und erweitert

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Für die Zukunft der europäischen Wälder planen

Eine neue Studie unterstreicht die Chancen, Herausforderungen und politischen Möglichkeiten im Zusammenhang mit den Ökosystemdienstleistungen, die von europäischen Wäldern erbracht werden.

Klimawandel und Umwelt

Gesellschaft

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Nachrichten

Artikel: Nachrichten

Wissenschaftliche Fortschritte

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Projekt

Projektinformationen

Governance

Waldbau

/Agrarwissenschaften/Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Fischerei/Forstwirtschaft/Waldbau

Geschäftsmodell

Ökosystem

Bioökonomie

CORDA

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Projekt

Projektinformationen

Bioökonomie

Forstwirtschaft

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RTD-Forschungsdaten-Warehouse

Projekt

Projektinformationen

Governance

Geschäftsmodell

Ökosystem

Zivilgesellschaft

nachhaltige Wirtschaft

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Ready Player … bereit für die virtuelle Realität? Eine Revolution steht bevor

Das Potenzial von virtueller Realität (VR) symbolisiert viele der positivsten Wahrnehmungen der Zukunft. Die Vorstellung, komplett in eine realistische digitale Umgebung einzutauchen, die es ermöglicht, ganz in einer anderen Welt oder einer ergreifenden Erzählung (oder beidem) aufzugehen, ist überaus verlockend. In der Populärkultur ist das wohl bekannteste Beispiel das Holodeck in „Star Trek“. Während einige Episoden die möglichen negativen Auswirkungen einer solchen Technologie (genannt „Holosucht“) untersuchten, wurde das Holodeck insgesamt als positive technologische Entwicklung angesehen, im Einklang mit der allgemein utopischen Zukunftsperspektive dieser klassischen Serie. Natürlich gibt es einige kulturelle Werke, die einen vorsichtigeren Ton gegenüber virtueller Realität oder sogar einen düsteren dystopischen Warnalarm zum Ausdruck gebracht haben, das berühmteste Beispiel ist wahrscheinlich der bahnbrechende Film „Matrix“ aus dem Jahr 1999. Aber die Technologie der virtuellen Realität scheint in der Allgemeinbevölkerung nicht so viele Bedenken hinsichtlich möglicher negativer Auswirkungen auf die menschliche Gesellschaft wie andere aufstrebende Technologien auszulösen, sei es die künstliche Intelligenz (KI) oder die großflächige robotergestützte Automatisierung.

research*eu-Magazin

Artikel: Die Magazine „Ergebnisse“ und „focus“

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Projektinformationen

Forstwirtschaft

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FÜHRENDE ROLLE DER INDUSTRIE - Führende Rolle bei grundlegenden und industriellen Technologien - Raumfahrt

Rechtsgrundlage

Programm: Rechtsgrundlage für die Forschungsfinanzierung

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Grundlagen für die Nutzung von Weltraumdaten

Rechtsgrundlage

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Rechtsgrundlage

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Thema

Programm: Teil des Arbeitsprogramms der Kommission zur Durchführung der Rechtsgrundlage

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Les mégadonnées contribuent à réduire les impacts environnementaux de la sylviculture sur les écosystèmes forestiers

Des chercheurs financés par l’UE ont conçu de nouveaux outils pour aider les gestionnaires des forêts à réduire les impacts environnementaux et à relever des défis comme le changement climatique et l’utilisation croissante des forêts comme source de matières premières.

Le changement climatique augmente le nombre de jours durant lesquels les forêts ne sont pas couvertes de gel et de neige. Ces conditions de plus en plus humides accroissent le risque d’orniérage et de compactage des sols par les véhicules et les machines durant les récoltes, ce qui a un impact environnemental considérable sur la sylviculture. Dès lors, des méthodes pour prédire la résistance du sol dans différentes conditions sont essentielles afin de savoir quand procéder aux opérations.

Le projet https://www.luke.fi/efforte/ (EFFORTE) a relevé ces défis en développant et en adoptant de nouvelles technologies afin d’améliorer les récoltes et la gestion des forêts grâce à l’ensemble de la chaîne de valorisation des forêts au sein de l’UE. «Nous souhaitions améliorer la compréhension de la mécanique des sols et de l’aptitude à la circulation sur le terrain (la capacité pour un véhicule donné de traverser un certain terrain) afin d’éviter de perturber les sols, d’accélérer la mobilité des machines, et d’évaluer la persistance et l’orniérage», explique Jori Uusitalo, coordinateur du projet. EFFORTE a bénéficié d’un financement dans le cadre de l’entreprise commune Bio-industries, un partenariat public-privé entre l’UE et l’industrie.

Les chercheurs ont examiné les principes de la mécanique des sols, en particulier l’importance du taux d’humidité des sols en termes de résistance et de perturbations de ces derniers. Ils ont ensuite développé des modèles hydrologiques qui prédisent le taux d’humidité des sols pour des opérations pratiques. Les modèles ont complété d’autres modèles pour prédire l’humidité des sols; les relations entre la résistance et l’humidité des sols et leur déformation.

Les partenaires du projet ont ensuite pu développer et démontrer une méthodologie pour détecter et interpréter la force portante du sol basée sur la relation entre la puissance du moteur et la vitesse de déplacement. «L’interprétation est réalisée grâce à des enregistrements des communications de données dans un réseau de bus CAN d’un engin forestier», explique M. Uusitalo. Le terme de bus CAN fait référence à un système de communication par réseau local de commande.

Les résultats amélioreront la compréhension de l’effet des charges par roue sur les contraintes et le compactage du sol, convertissant les données sur la mécanique des sols en recommandations opérationnelles pour les praticiens de la forêt. Selon M. Uusitalo: «Les principales conclusions et recommandations de l’aptitude à la circulation liée à EFFORTE peuvent immédiatement être adaptées dans tous les pays européens.»

Le consortium a également cherché à réaliser le potentiel de la mécanisation dans les opérations de sylviculture pour améliorer la productivité et l’efficacité des activités comme la plantation d’arbres et la gestion des jeunes bois. En outre, ils ont développé et piloté des solutions de mégadonnées pour augmenter la production tout en limitant les impacts environnementaux.

L’adoption d’applications de mégadonnées améliore non seulement la qualité du travail mais réduit aussi le travail sur le terrain avant et après la récolte. «Diminuer la proportion des peuplements forestiers ayant un taux élevé de perturbations mènera également à une meilleure acceptation des opérations forestières parmi les propriétaires forestiers et le grand public», souligne M. Uusitalo.

Des connaissances préalables plus précises, fondées sur des observations avant la récole ou des applications de mégadonnées, permettent de mieux planifier les opérations forestières selon leur sensibilité aux conditions changeantes. Elles permettront d’aborder une importante source d’inefficacité, lorsque les machines restent inactives lors des mauvaises conditions météorologiques. «Un meilleur suivi et une meilleure planification offrent donc une opportunité importante d’augmenter l’utilisation annuelle des machines, tout en évitant de détruire l’environnement», observe M. Uusitalo.

EFFORTE a donc augmenté les connaissances sur la résistance du sol des forêts, l’interaction entre la machine et le terrain et la résilience du sol suite au mouvement des véhicules. Le projet a également fait progresser le rapport coût-efficacité des opérations de sylviculture et la croissance des forêts. M. Uusitalo conclut: «Nous pourrons réaliser d’importants gains économiques tout en évitant de déformer les sols grâce à l’adoption de différentes applications de mégadonnées dans la sylviculture pratique.»

EFFORTE, sol, forêt, mégadonnées, modèles, impact environnemental, sylviculture, mécanique des sols, récolte, aptitude à la circulation, sylviculture

Alimentation et Ressources naturelles

Résultat en bref

Article: classique et amélioré

Éditorial CORDIS

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Biodiversité: Un nouveau pacte pour la nature

La biodiversité est le berceau de la vie. Elle nous nourrit, est source d’innombrables bienfaits pour notre santé et génère même de nombreuses perspectives d’emploi et de croissance économique (tourisme, technologies vertes, efforts de conservation, etc.). Qu’il s’agisse d’un littoral au sable immaculé et aux eaux cristallines, d’une lande sauvage et balayée par le vent tout droit sortie de l’œuvre des sœurs Brontë, d’une forêt tropicale où foisonne la vie ou encore de votre parc local au bout de la rue, l’existence de l’homme s’inscrit dans une relation symbiotique complexe et de plus en plus fragile avec la nature et la biodiversité qui nous entoure.

magazine research*eu

Article: Magazines consacrés aux résultats et focus

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Planifier l’avenir des forêts européennes

Un nouvel article expose les opportunités, les défis et les options politiques liées aux services écosystémiques fournis par les forêts européennes.

Changement climatique et Environnement

Société

Alimentation et Ressources naturelles

Actualités

Article: actualités

Progrès scientifiques

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Projet

Fiches d'information du projet

gouvernance

sylviculture

/sciences agricoles/agriculture, sylviculture et pêche/sylviculture/sylviculture

modèle d’entreprise

/sciences sociales/économie et affaires/entreprise et gestion/modèle d’entreprise

écosystème

bioéconomie

/sciences sociales/économie et affaires/économie/bioéconomie

CORDA

Centrale de données de la recherche RTD

Projet

Fiches d'information du projet

bioéconomie

sylviculture

CORDA

Centrale de données de la recherche RTD

Projet

Fiches d'information du projet

gouvernance

modèle d’entreprise

écosystème

société civile

/sciences sociales/science politique/stratégie politique/société civile

économie durable

/sciences sociales/économie et affaires/économie/économie durable

CORDA

Centrale de données de la recherche RTD

Projet

Fiches d'information du projet

mégadonnées

/sciences naturelles/informatique et science de l'information/science des données/mégadonnées

sylviculture

productivité

/sciences sociales/économie et affaires/économie/économie de la production/productivité

arboriculture

/sciences agricoles/agriculture, sylviculture et pêche/agriculture/horticulture/arboriculture

énergie et combustibles

/ingénierie et technologie/génie de l'environnement/énergie et combustibles

CORDA

Centrale de données de la recherche RTD

DÉFIS DE SOCIÉTÉ - Sécurité alimentaire, agriculture et sylviculture durables, recherche marine, maritime et dans le domaine des eaux intérieures, et la bioéconomie

Food, agriculture, forestry, marine research and bioeconomy

Base juridique

Programme: Base juridique pour le financement de la recherche

Éditorial CORDIS

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Thème

Programme: Partie du programme de travail de la Commission mettant en œuvre la base juridique

CORDA

Centrale de données de la recherche RTD

Base juridique

Éditorial CORDIS

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Digitalizzare le foreste europee con l’aiuto dei satelliti

Attraverso una piattaforma virtuale e un portafoglio di servizi basato sulla tecnologia di telerilevamento, MySustainableForest offre dati aggiornati per contribuire alla gestione sostenibile delle foreste.

Le foreste offrono un’ampia serie di benefici ecologici, sociali ed economici: immagazzinano il carbonio e preservano il ciclo idrologico, sostengono le popolazioni rurali grazie alle pratiche di silvicoltura e forniscono materie prime per l’edilizia.

Sono però sistemi fragili e, a causa dei lunghi cicli di crescita delle piante, la riparazione dei danni richiede del tempo. La distruzione può derivare da eventi improvvisi come gli incendi o da problemi di lungo termine quali i cambiamenti climatici. Tali cambiamenti si ripercuotono sui mezzi di sostentamento e provocano lo spopolamento delle aree rurali e la perdita delle tradizioni.

Il progetto https://mysustainableforest.com/ (MySustainableForest), finanziato dall’UE, ha sviluppato soluzioni basate sull’osservazione della Terra per gestire e conservare le foreste in maniera più sostenibile.

«La nostra piattaforma MySustainableForest offre informazioni accurate e aggiornate a sostegno del processo decisionale nell’ambito delle attività forestali», afferma la coordinatrice del progetto Julia Yagüe, del gruppo https://www.gmv.com/en/ (GMV), che ha ospitato il progetto.

Sebbene le foreste rappresentino oltre il https://ec.europa.eu/environment/forests/index_en.htm (42 % del territorio dell’UE) e siano vitali per l’economia, chi si occupa della loro gestione non ha a disposizione dati accurati e aggiornati. Inoltre, gli inventari forestali tradizionali sono costosi e generalmente vengono stilati solo ogni 5 o 10 anni. Considerata la rapidità con cui le foreste mutano, una gestione sostenibile richiede un monitoraggio annuale.

«Poiché le foreste si evolvono e maturano, ogni fase richiede una caratterizzazione dei siti specifica, del suolo, del terreno e del clima, affinché la gestione, il rimboschimento o la rigenerazione siano efficaci», spiega Yagüe.

Per raggiungere tale obiettivo, il progetto ha valutato i dati necessari per una serie di interlocutori del settore della silvicoltura, dalle industrie della carta fino alle autorità nazionali. I 508 requisiti identificati sono stati successivamente abbinati a soluzioni di osservazione remota. Il risultato è stato un portafoglio di 21 prodotti di geoinformazione disponibili sulla piattaforma MySustainableForest.

Per ogni prodotto, gli utenti possono selezionare la serie di dati desiderata, definire la zona geografica di interesse e selezionare il periodo di monitoraggio o di analisi. È possibile accedere a un’anteprima delle serie di dati, visualizzarle o analizzarle attraverso il visualizzatore della mappa digitale della piattaforma, o ancora scaricarle su una piattaforma diversa. Tutti i file contengono metadati e la piattaforma è ospitata su un’infrastruttura cloud pubblica/privata ibrida per una migliore protezione dei dati.

I prodotti sono forniti da GMV, https://fora.es/en/ (föra forest technologies), http://www.maderaplus.es/index.php/en/ (MADERA+) (sito web in spagnolo) e https://efi.int/ (dall’Istituto forestale europeo) (EFI), con dati di telerilevamento derivati dai satelliti Sentinelle Copernicus e Landsat, uniti a dati LiDAR, meteorologici e sulla fibra di legno, oltre che a modelli creati su misura per questo progetto.

«Sono numerosi i benefici offerti dalla piattaforma. Ad esempio, gli utenti possono valutare il volume della biomassa, generare mappe della qualità del legno e sviluppare strategie per mitigare il decadimento forestale provocato dalla siccità e dai parassiti in località colpite dai cambiamenti climatici», aggiunge Yagüe.

I prototipi della piattaforma sono stati messi alla prova sul campo con interlocutori specializzati del settore della silvicoltura, tra cui http://raiz-iifp.pt/en/ (l’Istituto per la ricerca sulle foreste e sulla carta), il https://www.cnpf.fr/n/the-forest-development-organizations/n:249 (Centro nazionale per la proprietà forestale) francese, https://www.sumins.hr/?lang=en (l’Istituto croato per la ricerca sulle foreste), http://www.foresna.org/en/ (l’Associazione per la silvicoltura di Navarra) in Spagna e https://forest.lt/go.php/eng/About-us/569/42/603 (l’Associazione lituana dei proprietari di foreste). I collaudi hanno permesso di convalidare 331 prodotti campione e 580 000 ettari di foresta in 16 località.

Il gruppo di ricerca ha sviluppato un piano d’azione per iniziative future, che mostra i punti di forza e i limiti dei sei servizi offerti: caratterizzazione dei siti forestali, caratterizzazione del legno, volume, biomassa e stock di CO2, condizioni forestali, punti deboli dell’ecosistema e contabilizzazione forestale.

Il piano d’azione evidenzia inoltre alcune azioni chiave per il futuro, tra cui l’espansione delle categorie delle serie di dati, il miglioramento della precisione delle previsioni e della convalida grazie all’apprendimento automatico, l’aggiunta di velivoli non pilotati per incrementare la copertura, e le analisi di altre tipologie di copertura del suolo destinate a rilevare i punti deboli dell’ecosistema.

«Abbiamo dimostrato che il nostro prodotto permette di risparmiare tempo e denaro», afferma Yagüe. «Ora che è disponibile per l’uso, dobbiamo solo convincere gli addetti alla silvicoltura, più abituati alle ispezioni visive in loco, ad adottare questa soluzione».

MySustainableForest, legno, foresta, Terra, osservazione, telerilevamento, satellite, biomassa, CO2

Alimenti e Risorse naturali

Risultato in breve

Articolo: classico ed elaborato

CORDIS Editoriale

Redatto da CORDIS

Pianificare il futuro delle foreste europee

Un nuovo studio evidenzia le opportunità, le sfide e le opzioni strategiche legate ai servizi ecosistemici forniti dalle foreste europee.

Cambiamento climatico e Ambiente

Società

Alimenti e Risorse naturali

Notizie

Articolo: notizie

Progressi scientifici

CORDIS Editoriale

Redatto da CORDIS

Progetto

Schede informative dei progetti

governance

silvicoltura

/scienze agricole/agricoltura, silvicoltura e pesca/silvicoltura/silvicoltura

modelli aziendali

/scienze sociali/economia e commercio/economia e gestione aziendale/modelli aziendali

ecosistemi

bioeconomia

/scienze sociali/economia e commercio/scienze economiche/bioeconomia

CORDA

Magazzino dati della ricerca RTS

Progetto

Schede informative dei progetti

bioeconomia

silvicoltura

CORDA

Magazzino dati della ricerca RTS

Progetto

Schede informative dei progetti

governance

modelli aziendali

ecosistemi

società civile

/scienze sociali/scienze politiche/politiche/società civile

economia sostenibile

/scienze sociali/economia e commercio/scienze economiche/economia sostenibile

CORDA

Magazzino dati della ricerca RTS

Ready Player… tu? Benvenuti nella rivoluzione della realtà virtuale

Il potenziale della realtà virtuale (VR, Virtual Reality) simboleggia molte delle idee più positive sul futuro. L’idea di un ambiente digitale realistico completamente immersivo, che permetta di perdersi in un altro mondo o in una narrazione avvincente (o entrambi), esercita un notevole fascino. Nella cultura popolare, l’esempio più famoso è probabilmente il ponte ologrammi di «Star Trek». Sebbene un paio di episodi del telefilm abbiano indagato sulle potenziali ripercussioni negative di questa tecnologia (il concetto di «dipendenza da ologrammi»), il ponte ologrammi era considerato principalmente uno sviluppo tecnologico positivo, in linea con la visione generalmente utopistica del futuro proposta da questa classica serie TV. Chiaramente, alcune opere culturali hanno scelto un tono più cauto nei confronti della realtà virtuale o hanno addirittura suonato un sinistro allarme distopico. L’esempio più famoso in questo senso è probabilmente l’importantissimo film «Matrix» del 1999. Tuttavia, la VR non sembra preoccupare la popolazione generale per le possibili ripercussioni negative sulla società umana quanto altre tecnologie emergenti, come l’intelligenza artificiale (IA) o l’automazione robotica diffusa.

Rivista research*eu

Articolo: rivista dei risultati o focus

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Redatto da CORDIS

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Progetto

Schede informative dei progetti

silvicoltura

CORDA

Magazzino dati della ricerca RTS

LEADERSHIP INDUSTRIALE - Leadership nel settore delle tecnologie abilitanti e industriali – Spazio

Base giuridica

Programma: Base giuridica per il finanziamento della ricerca

CORDIS Editoriale

Redatto da CORDIS

Permettere lo sfruttamento dei dati spaziali

Base giuridica

CORDIS Editoriale

Redatto da CORDIS

Base giuridica

CORDIS Editoriale

Redatto da CORDIS

Argomento

Programma: Parte del programma di lavoro della Commissione per l'attuazione della base giuridica

CORDA

Magazzino dati della ricerca RTS


Salvare le foreste con l’ausilio dei funghi

Le soluzioni basate sulla natura per la salvaguardia delle foreste sono un elemento cruciale della lotta odierna ai cambiamenti climatici. I ricercatori evidenziano il ruolo dei funghi benefici per la salute degli alberi.

Nell’epoca della crisi climatica, è più importante che mai mantenere in salute alberi e foreste, in modo che possano fornirci tutte le funzioni ecologiche essenziali: biomasse rinnovabili, cattura del carbonio e sostegno della biodiversità, solo per citarne alcune. Purtroppo anche gli alberi, proprio come le persone, vengono minacciate da malattie provocate da funghi, batteri e virus.

Una delle serie preoccupazioni relative ai vivai di alberi e foreste europei è l’attuale impennata di agenti patogeni del terreno del https://it.wikipedia.org/wiki/Phytophthora (genere Phytophthora). Questi agenti patogeni danneggiano le radici degli alberi, indebolendone la capacità di assorbire le sostanze nutritive e l’acqua.

Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie (MSCA), il progetto https://resistree.weebly.com/ (RESISTREE) ha cercato di scoprire se esistono funghi «buoni» che vivono negli alberi o nel terreno, capaci di proteggere gli alberi da questi agenti patogeni. L’obiettivo dei ricercatori è stato quello di apportare nuove conoscenze che potrebbero contribuire alla progettazione di soluzioni basate sulla natura per i problemi di salute delle foreste.

Per mezzo di studi sul campo e in serra, il team di RESISTREE ha studiato il modo in cui si differenziano le comunità fungine che vivono negli alberi, https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/endophyte (endofiti), tra querce e faggi sani e infettati.

I test di laboratorio hanno mostrato che alcuni di questi funghi limitano la crescita delle specie patogene di Phytophthora attraverso vari meccanismi e incidono sullo sviluppo della morte dei tessuti negli alberi infettati.

Gli scienziati, avvalendosi di un approccio di fenotipizzazione spettrale, hanno studiato come l’infezione radicale da parte di Phytophthora influenzi la crescita e la morfologia delle piantine, prima della comparsa di sintomi visibili. Inoltre, hanno adottato un approccio di microarray fenotipico che ha consentito loro di studiare il modo in cui i vari microbi utilizzano un’ampia selezione di fonti di carbonio e azoto.

«Abbiamo scoperto che la presenza di un agente patogeno agiva sulla composizione della comunità microbica complessiva», spiega Carmen Romeralo, borsista MSCA. I risultati hanno inoltre dimostrato che tutti i funghi endofitici testati hanno inibito la crescita di almeno una delle tre specie di Phytophthora studiate.

Uno dei risultati più sorprendenti è stata la scoperta che agenti patogeni ed endofiti differiscono in vari modi nelle rispettive preferenze per le fonti di carbonio e azoto. «È stato inoltre interessante osservare che la presenza dell’agente patogeno aveva modificato la composizione delle comunità fungine intorno alla lesione e nel corso dell’infezione», osserva Romeralo.

Una ricerca in corso che punta a soluzioni sostenibili basate sulla natura

Le nuove informazioni emerse dal progetto risultano interessanti per i responsabili delle foreste, gli ambientalisti e i coltivatori di alberi. «RESISTREE aggiunge alle conoscenze attuali quella sul modo in cui i funghi possono supportare la salute degli alberi e questa informazione potrebbe essere utile agli innovatori per lo sviluppo di nuove soluzioni basate sulla natura per i problemi di salute delle foreste», spiega Johanna Witzell, coordinatrice del progetto.

La ricerca continua: Romeralo continuerà a lavorare con gli alberi e i relativi agenti patogeni oltre che con altri funghi, in un incarico permanente come scienziato di ruolo nel Centro di ricerca forestale (CIFOR-INIA) per conto del Consiglio spagnolo delle ricerche di Madrid. «Ritengo che RESISTREE abbia rappresentato un merito davvero importante che mi ha aiutato a ottenere questo incarico», ammette Romeralo.

«Abbiamo entrambi avviato nuovi ruoli e continueremo a collaborare nella ricerca sui microbiomi degli alberi», aggiunge Witzell. «Il progetto ha dimostrato che, nonostante i microbi siano la fonte di molti problemi di salute delle foreste, possono anche far parte della soluzione.»

RESISTREE, alberi, funghi, agenti patogeni, foreste, Phytophthora, endofiti, salute delle foreste

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Nella mappatura degli stock di carbonio ogni albero è importante

È possibile inventariare gli stock di carbonio di tutti gli alberi di un Paese? Alcuni ricercatori sostenuti dall’UE ritengono di sì e lo dimostrano in Ruanda, Africa.

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Affrontare le sfide alimentari globali con il suolo

Alcuni ricercatori sostenuti dall’UE stanno esplorando il modo in cui i cambiamenti del microbioma del suolo influenzano le nostre catene alimentari.

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ECCELLENZA SCIENTIFICA - Azioni Marie Skłodowska-Curie

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Sviluppare l'eccellenza attraverso la mobilità transfrontaliera e intersettoriale

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Adattare le foreste alle realtà dei cambiamenti climatici

Con l’obiettivo di sviluppare alberi che si adattino meglio ai cambiamenti climatici, un team di ricercatori dell’UE sta studiando il modo in cui due specie arboree rispondono alle siccità.

Una conseguenza dei cambiamenti climatici è l’incremento dei fenomeni di siccità. Un aumento di questi episodi, ritenuti una delle principali cause del deterioramento delle foreste, comporta una riduzione della loro superficie. Rappresentando gli alberi uno dei migliori modi di rimuovere l’anidride carbonica dall’aria, una qualsiasi diminuzione del loro numero provocherà un rafforzamento dei cambiamenti climatici e, pertanto, più siccità, meno foreste, e così via.

Una possibilità di rallentare questo ciclo consiste nello sviluppo di specie arboree più resilienti alla siccità. A tal fine, tuttavia, è necessario comprendere meglio il modo in cui gli alberi rispondono ai fenomeni di siccità durante il loro intero ciclo di vita, il che è argomento di studio del progetto REFOREST, finanziato dall’UE e sostenuto dal programma Marie Skłodowska-Curie.

«Questo progetto ha approfondito il modo in cui due specie arboree europee comuni, il pino silvestre e la quercia, si adattano agli episodi di siccità», afferma Arun Bose, ricercatore presso https://www.wsl.ch/en/index.html (l’Istituto federale svizzero per la ricerca su foreste, neve e paesaggio) e responsabile del progetto REFOREST.

«Rafforzando la nostra comprensione del complesso rapporto che intercorre tra i meccanismi climatici e quelli eco-fisiologici possiamo contribuire allo sviluppo di una strategia di gestione delle foreste resiliente ai cambiamenti climatici per l’Europa».

L’obiettivo del progetto REFOREST era duplice. Innanzitutto, i ricercatori hanno lavorato per quantificare la crescita radiale di queste due specie arboree concentrando l’attenzione sugli effetti esercitati dagli eventi atmosferici estremi. Da questo studio hanno scoperto che, negli ultimi tre decenni, la resilienza del pino silvestre alla siccità estrema è diminuita nei siti a minore produttività. Si ritiene che la causa di tale riduzione sia la maggiore frequenza e intensità delle siccità verificatesi negli ultimi anni.

Il secondo obiettivo riguardava l’analisi del potenziale ruolo svolto dagli effetti epigenetici transgenerazionali sull’andamento della crescita delle piantine di pino silvestre. «Abbiamo dimostrato che le esperienze a livello ambientale maturate dalla pianta madre influiscono significativamente sulla crescita e sulla sopravvivenza della sua progenie sul lungo termine», spiega Bose.

«Questo risultato indica che gli alberi non sono solamente in grado di adattarsi rapidamente a nuove condizioni, ma possono persino trasmettere la “memoria” di tali cambiamenti ambientali alla generazione seguente».

Mentre effettuavano l’esperimento sul campo per perseguire il secondo obiettivo, i ricercatori del progetto hanno avuto modo di osservare direttamente il modo in cui la siccità si ripercuote sulla crescita degli alberi. La mega-siccità del 2018 ha ucciso il 90 % dei semenzali di pino silvestre germogliati, compromettendo notevolmente lo studio.

Fortunatamente, i ricercatori stavano effettuando un esperimento simile anche in condizioni di serra controllate. «Anche se non siamo stati in grado di acquisire tutte le informazioni che ci aspettavamo tramite l’esperimento sul campo, l’esperimento su serra ci ha fornito risultati solidi sul modo in cui gli alberi si comportano in condizioni controllate», aggiunge Bose.

REFOREST è il primo esperimento scientifico volto a identificare il vitale ruolo svolto dalla memoria transgenerazionale nella crescita e nella sopravvivenza del pino silvestre. «Il progetto ha contribuito in termini scientifici in modo significativo alla nostra comprensione delle strategie di acclimatazione messe in atto dai pini silvestri nelle foreste per adeguarsi ai sempre più frequenti fenomeni di siccità estrema», dichiara Bose.

«Possiamo ora avvalerci di questi elementi di comprensione per adattare meglio le nostre strategie di gestione delle foreste alle realtà dei cambiamenti climatici».

Bose sta attualmente preparando una proposta di https://erc.europa.eu/funding/starting-grants (sovvenzione di avviamento CER) che intende applicare molti dei principali risultati ottenuti dal progetto REFOREST ad altri ecosistemi. Il ricercatore ha inoltre redatto vari manoscritti scientifici, il primo dei quali è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista https://onlinelibrary.wiley.com/journal/13653040 («Plant, Cell & Environment»).

REFOREST, cambiamenti climatici, siccità, foreste, anidride carbonica, alberi, pino silvestre, gestione delle foreste

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Aspettando e osservando la scomparsa delle nostre foreste antiche

Gli impegni della strategia dell’UE sulla biodiversità stanno contribuendo a fermare il declino delle foreste antiche europee? Secondo un commento pubblicato su «Science», la risposta è no.

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Se superiamo la soglia di 1,5 ℃, cosa succederà?

Che cosa succederà se supereremo l’obiettivo di 1,5 ℃ in più previsto dall’accordo di Parigi? Una relazione sostenuta dall’UE esamina le sfide che quattro regioni e città vulnerabili intorno al mondo devono affrontare nel tentativo di adattarsi ai cambiamenti climatici.

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Salvar bosques con la ayuda de hongos

A día de hoy, las soluciones basadas en la naturaleza para la protección forestal son una parte fundamental de la lucha contra el cambio climático. Unos investigadores destacan el papel de los hongos beneficiosos para la salud de los árboles.

En la era de la crisis climática, es más importante que nunca mantener la salud de los bosques y los árboles para que puedan brindarnos todos los servicios ecológicos fundamentales: biomasa renovable, secuestro de carbono y apoyo a la biodiversidad, entre otros. Por desgracia, al igual que las personas, los árboles se ven amenazados por enfermedades causadas por hongos, bacterias y virus.

Una de las mayores preocupaciones en relación con los bosques y viveros forestales europeos es el aumento continuo de patógenos edáficos del https://es.wikipedia.org/wiki/Phytophthora (género «Phytophthora»). Estos patógenos dañan las raíces de los árboles, lo cual reduce su capacidad de absorber nutrientes y agua.

Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA, por su siglas en inglés), el equipo del proyecto https://resistree.weebly.com/ (RESISTREE) se propuso averiguar si hay hongos «buenos» en los árboles o el suelo que puedan proteger a los árboles contra estos patógenos. El objetivo de los investigadores era aportar conocimientos nuevos que ayudaran a diseñar soluciones basadas en la naturaleza para los problemas de salud de los bosques.

Mediante estudios de campo y en invernadero, el equipo de RESISTREE investigó la forma en que las comunidades fúngicas que viven en los árboles, es decir los https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/endophyte (endófitos), difieren entre los robles y las hayas sanos e infectados.

Las pruebas de laboratorio han demostrado que algunos de estos hongos limitan el crecimiento de las especies patógenas del género «Phytophthora» a través de diferentes mecanismos e influyen en el desarrollo de la muerte tisular en los árboles infectados.

Los científicos utilizaron el fenotipado espectral para estudiar cómo influye la infección radicular de especies del género «Phytophthora» en el crecimiento y la morfología de las plántulas antes de que aparezcan síntomas visibles. Además, el uso de micromatrices de fenotipo les permitió estudiar la manera en que los distintos microorganismos utilizan una amplia selección de fuentes de carbono y nitrógeno.

«Descubrimos que la presencia del patógeno determinaba la composición de la comunidad microbiana en general», explica Carmen Romeralo, beneficiaria de una beca MSCA. Los resultados también mostraron que todos los hongos endófitos probados inhibían el crecimiento de, al menos, una de las especies del género «Phytophthora» estudiadas.

Uno de los resultados más sorprendentes fue el descubrimiento de que los patógenos y los endófitos difieren en sus preferencias por las fuentes de carbono y nitrógeno de distintas maneras. «También resultó interesante que la presencia del patógeno alterara la composición de la comunidad fúngica alrededor de las lesiones y durante el tiempo de infección», señala Romeralo.

Investigación en curso en busca de soluciones basadas en la naturaleza sostenibles

La nueva información del proyecto es interesante para los gestores forestales, los conservacionistas ambientales y los fitomejoradores forestales. «RESISTREE añade información a los conocimientos actuales sobre cómo los hongos pueden fortalecer la salud de los árboles, y esta información podría ser útil para los innovadores que desarrollan nuevas soluciones basadas en la naturaleza para los problemas de salud forestal», explica Johanna Witzell, coordinadora del proyecto.

La investigación continúa. Romeralo seguirá trabajando con árboles, sus patógenos y otros hongos en un puesto permanente de investigadora en el Centro de Investigación Forestal (CIFOR-INIA) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en Madrid (España). «Creo que RESISTREE fue un mérito muy importante que me ayudó a conseguir este puesto», admite Romeralo.

«Ambas hemos empezado en nuevos puestos y seguiremos colaborando en la investigación de los microbiomas de los árboles», añade Witzell. «El proyecto mostró que, aunque los microorganismos son la fuente de muchos de los problemas de salud de los bosques, también pueden ser parte de la solución».

RESISTREE, árboles, hongos, patógenos, bosques, «Phytophthora», endófitos, salud de los bosques

Cambio climático y medio ambiente

Resultado resumido

Artículo: Clásico y perfeccionado

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Planificación del futuro de los bosques europeos

Un nuevo artículo destaca las oportunidades, los retos y las opciones políticas relacionadas con los servicios ecosistémicos que prestan los bosques europeos.

Cambio climático y medio ambiente

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Al mapear las reservas de carbono, cada árbol cuenta

¿Es posible realizar un inventario de las reservas de carbono de todos los árboles de un país? Unos investigadores, con el apoyo de la Unión Europea, afirman que sí y además lo demuestran en Ruanda (África).

Cambio climático y medio ambiente

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Resolver los retos alimentarios mundiales con el suelo

Investigadores respaldados por la Unión Europea estudian cómo los cambios en el microbioma del suelo pueden afectar a nuestras cadenas alimentarias.

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CIENCIA EXCELENTE - Acciones Marie Skłodowska-Curie

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Programa: fundamento jurídico para la financiación de investigación

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Cultivar la excelencia mediante la movilidad transfronteriza e intersectorial

Fundamento jurídico

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Tema

Programa: parte del programa de trabajo de la Comisión para aplicar el fundamento jurídico

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I megadati contribuiscono a ridurre l’impatto ambientale della silvicoltura sugli ecosistemi boschivi

Alcuni ricercatori finanziati dall’UE hanno concepito nuovi strumenti aventi lo scopo di aiutare i gestori delle foreste a ridurre al minimo l’impatto ambientale, contrastando fenomeni quali i cambiamenti climatici e il crescente utilizzo delle foreste come fonte di materie prime.

I cambiamenti climatici ampliano il numero di giorni in cui le foreste non sono coperte da brina e neve. Questo aumento dell’umidità incrementa il rischio rappresentato dalla formazione di ormaie e dalla compattazione del suolo ad opera di veicoli e macchinari durante le operazioni di raccolta, esercitando un impatto ambientale enorme sulla silvicoltura. Pertanto, la possibilità di prevedere la resistenza del terreno in presenza di varie condizioni risulta fondamentale per determinare quando sia il caso di procedere con le operazioni.

Il progetto https://www.luke.fi/efforte/ (EFFORTE) ha tentato di fare fronte a queste sfide elaborando e adottando nuove tecnologie tese a migliorare la produzione del legname e la gestione delle foreste lungo l’intera catena di valore basata su queste ultime all’interno dell’UE. «Puntavamo ad approfondire la comprensione della meccanica del suolo e della carrabilità del terreno (la capacità di un determinato veicolo di attraversare uno specifico tratto) al fine di evitare il danneggiamento del suolo, accelerare la mobilità dei macchinari e valutare persistenza e formazione di ormaie», dichiara Jori Uusitalo, coordinatore del progetto. EFFORTE ha ricevuto finanziamenti dall’impresa comune per le bioindustrie, un partenariato pubblico-privato tra l’UE e l’industria.

I ricercatori hanno esaminato i principi della meccanica del suolo, in particolare il ruolo che il tasso di umidità del suolo riveste nella resistenza e nel danneggiamento di quest’ultimo. Hanno quindi messo a punto dei modelli idrologici capaci di predire il tenore di umidità del suolo per le operazioni pratiche. Questi modelli hanno integrato altri sistemi predittivi dedicati alla relazione esistente tra umidità e resistenza del suolo e tra l’umidità e la deformazione del terreno.

I partner del progetto sono quindi riusciti a sviluppare e dimostrare una metodologia di individuazione e interpretazione della capacità portante del terreno basata sul rapporto tra la potenza del motore e la velocità di movimento. «L’interpretazione viene effettuata registrando la comunicazione dei dati all’interno della rete CAN-bus di una macchina forestale», spiega Uusitalo. Il termine CAN-bus indica un protocollo di comunicazione basato su Controller Area Network.

I risultati consentiranno di comprendere meglio gli effetti del carico esercitato dalle ruote sullo stress e la compattazione del terreno, convertendo i dati sulla meccanica del suolo in raccomandazioni operative per i professionisti nel campo forestale. Secondo Uusitalo: «I principali risultati e suggerimenti sulla carrabilità correlati al progetto EFFORTE possono essere immediatamente adattati a tutti i paesi europei».

Il consorzio intendeva inoltre realizzare il potenziale della meccanizzazione nelle operazioni di silvicoltura al fine di aumentare la produttività e l’efficienza in attività quali la piantumazione di alberi e la gestione degli appezzamenti giovani. I ricercatori hanno inoltre sviluppato e collaudato alcune soluzioni basate su megadati volte a incrementare la produzione riducendo al minimo l’impatto ambientale.

Oltre ad aumentare la qualità del lavoro, l’adozione delle applicazioni basate su megadati determina una notevole diminuzione delle operazioni che precedono e seguono la raccolta. «Riducendo la percentuale di zone boschive con un tasso di danneggiamento elevato, si otterrà una maggiore accettazione delle operazioni forestali da parte dei relativi proprietari e del grande pubblico», commenta Uusitalo.

Grazie a conoscenze pregresse più accurate ottenute a partire da osservazioni precedenti la raccolta o dalle applicazioni basate su megadati, sarà possibile pianificare le operazioni forestali in maniera ottimale e in funzione della sensibilità alle diverse condizioni. Questo consentirà di affrontare un’importante causa di inefficienza, rappresentata dai periodi di inattività delle macchine in presenza di cattive condizioni meteorologiche. «Pertanto, un monitoraggio e una programmazione migliori hanno il potenziale di aumentare l’utilizzo annuale dei macchinari, evitando al contempo di distruggere l’ambiente», osserva Uusitalo.

EFFORTE ha fornito maggiori informazioni sulla resistenza del suolo forestale, sull’interazione macchina-terreno e sulla resilienza di quest’ultimo in seguito al passaggio dei veicoli. Il progetto ha inoltre proposto una serie operazioni di silvicoltura e crescita forestale a basso costo. Uusitalo conclude: «Inserendo svariate applicazioni basate su megadati nelle attività pratiche di silvicoltura, sarà possibile realizzare enormi profitti, senza provocare la deformazione del suolo».

EFFORTE, suolo, foresta, megadati, modelli, impatto ambientale, silvicoltura, meccanica del suolo, produzione di legname, carrabilità

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Biodiversità: un «New Deal» per la natura

La biodiversità rende possibile la vita: ci offre nutrimento, innumerevoli benefici per la salute e persino molte opportunità di lavoro e crescita economica (turismo, tecnologie verdi, iniziative di tutela e conservazione e via dicendo). Che si tratti di un immacolato litorale sabbioso dall’acqua chiara e cristallina, di una brughiera brontiana selvaggia e battuta dal vento, di una foresta pluviale tropicale che pullula di vita o anche solo del parco locale in fondo alla via, gli esseri umani vivono all’interno di una relazione simbiotica complessa e sempre più fragile con la natura e la biodiversità che li circonda.

Rivista research*eu

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Adapting forests to the realities of climate change

With the aim of developing trees better adapted to climate change, a team of EU researchers is studying how two species respond to droughts.

One consequence of climate change is an increase in droughts. With drought being a leading cause of forest decline, more droughts mean fewer forests. As trees are one of the best ways of removing carbon dioxide from the air, any decrease in the number of old trees will result in an increase in climate change and thus even more drought, fewer forests, and so on.

One way of slowing this cycle of destruction is to develop tree species that are more resilient to drought. However, this requires a better understanding of how trees respond to drought events across their entire lifecycle, which is the subject of the EU-funded REFOREST project, supported also by the Marie Skłodowska-Curie programme.

“This project explored how two common European tree species, the Scots pine and the oak, adapt to drought events,” says Arun Bose, a researcher at the https://www.wsl.ch/en/index.html (Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research) and the lead researcher on the REFOREST project.

“By strengthening our understanding of the complex relationship between climate and eco-physiological mechanisms, we can contribute to the development of a sustainable, climate-change resilient forest management strategy for Europe.”

The REFOREST project’s objective was twofold. First, researchers worked to quantify the radial growth of these two tree species, with a focus on the effects of extreme weather events. Here they discovered that the resilience of the Scots pine to extreme drought has decreased across lower productivity sites over the past three decades. This decrease is attributed to more frequent and severe droughts happening in recent years.

The second objective involved examining the potential role of transgenerational epigenetic effects on seedling growth performance of the Scots pine. “We showed that the environmental experiences gained by the mother tree over the long term significantly influences their offspring’s growth and survival,” explains Bose.

“This finding indicates that trees are not only able to quickly adapt to new conditions but can even pass on the ‘memory’ of such environmental changes to the next generation.”

While conducting the field experiment for this second objective, project researchers were given a first-hand look at how drought impacts tree growth. The mega-drought of 2018 killed 90 % of the germinated Scots pine seedlings, thus significantly affecting the study.

Luckily, researchers also had a similar experiment under controlled greenhouse conditions. “Although we could not learn as much as we expected from the field experiment, the greenhouse experiment provided sound results on how trees perform under controlled conditions,” adds Bose.

REFOREST is the first scientific experiment to identify the crucial role that transgenerational memory plays in the growth and survival of the Scots pine. “The project made a significant scientific contribution to our understanding of Scots pine forest acclimation strategies for the increasingly frequent extreme drought events,” says Bose.

“We can now use this understanding to better adapt our forest management strategies to the realities of climate change.”

Bose is currently preparing an https://erc.europa.eu/funding/starting-grants (ERC starting grant) proposal that aims to apply many of the REFOREST project’s main findings into other ecosystems. He has also prepared a number of scientific manuscripts, with the first being published in the prestigious journal https://onlinelibrary.wiley.com/journal/13653040 (‘Plant, Cell & Environment’).

REFOREST, climate change, droughts, forests, carbon dioxide, trees, Scots pine, forest management

Food and Natural Resources

Result in Brief

Article: Classic and enhanced

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Planning for the future of European forests

A new paper highlights the opportunities, challenges and policy options related to ecosystem services provided by Europe’s forests.

Climate Change and Environment

Society

Food and Natural Resources

News

Article: news

Scientific advances

CORDIS Editorial

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Spurring INnovations for Forest ECosystem SERvices in Europe

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silviculture

/agricultural sciences/agriculture, forestry, and fisheries/forestry/silviculture

business models

/social sciences/economics and business/business and management/business models

ecosystems

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/social sciences/economics and business/economics/bioeconomy

Innovation action

Innovation action

CORDA

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ForestValue - Innovating forest-based bioeconomy

Project

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bioeconomy

forestry

ERA-NET Cofund

ERA-NET Cofund

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CLEARING HOUSE - Collaborative Learning in Research, Information-sharing and Governance on How Urban tree-based solutions support Sino-European urban futures

Project

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governance

business models

ecosystems

civil society

/social sciences/political sciences/political policies/civil society

sustainable economy

/social sciences/economics and business/economics/sustainable economy

Research and Innovation action

Research and Innovation action

CORDA

RTD research data warehouse

When mapping carbon stocks, every tree counts

Is an inventory of the carbon stocks of all trees throughout a country possible? Yes, say EU-backed researchers, and go on to demonstrate it in Rwanda, Africa.

Climate Change and Environment

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Article: news

Scientific advances

CORDIS Editorial

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Digitisation: Economic and Social Impacts in Rural Areas

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/social sciences/economics and business/business and management/innovation management

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/agricultural sciences/agriculture, forestry, and fisheries/agriculture

forestry

Research and Innovation action

Research and Innovation action

CORDA

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Trees outside forests in global drylands

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/engineering and technology/mechanical engineering/vehicle engineering/aerospace engineering/satellite technology

ecosystems

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/natural sciences/computer and information sciences/artificial intelligence/machine learning/deep learning

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/natural sciences/earth and related environmental sciences/atmospheric sciences/climatology/climatic changes

computational intelligence

/natural sciences/computer and information sciences/artificial intelligence/computational intelligence

Starting Grant

Starting Grant

CORDA

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Waiting and watching as our old forests disappear

Are EU Biodiversity Strategy commitments helping to stop the decline of Europe’s old-growth forests? No, according to a commentary published in ‘Science’.

Climate Change and Environment

News

Article: news

Scientific advances

CORDIS Editorial

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Systemic solutions for upscaling of urgent ecosystem restoration for forest related biodiversity and ecosystem services

Project

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ecosystems

Innovation action

Innovation action

CORDA

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If we go over 1.5 ℃, then what?

What will happen if we overshoot the 1.5 ℃ Paris Agreement temperature goal? An EU-backed report looks at the challenges facing four vulnerable regions and cities around the world as they attempt to adapt to climate change.

Climate Change and Environment

News

Article: news

Scientific advances

CORDIS Editorial

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Paris Agreement Overshooting – Reversibility, Climate Impacts and Adaptation Needs

Project

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sustainability sciences

/natural sciences/earth and related environmental sciences/environmental sciences/sustainability sciences

climatic changes

Research and Innovation action

Research and Innovation action

CORDA

RTD research data warehouse

Drought has been identified as an important driving factor for forest decline, hence the long-term tree-level growth assessment in relation to drought events is necessary to understanding resistance and resilience of forests. In addition, the seedling physiological responses...

The Role of extreme drought and legacy EFfects of long-term manipulatiOn of water availability on growth and REproduction of ScoTs pine REFOREST

Project

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climatic changes

epigenetics

botany

Standard EF

Standard EF

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EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions

Legal Basis

Programme: Legal basis for research funding

CORDIS Editorial

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Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility

Legal Basis

CORDIS Editorial

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Individual Fellowships

Topic

Programme: Part of the Commission work programme implementing legal basis

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Sauver les forêts à l’aide de champignons

Les solutions fondées sur la nature pour la protection des forêts constituent un élément crucial de la lutte actuelle contre le changement climatique. Des chercheurs mettent en exergue le rôle des champignons bénéfiques pour la santé des arbres.

En cette ère de crise climatique, il est plus important que jamais de maintenir les forêts et les arbres en bonne santé afin qu’ils puissent nous fournir tous les services écologiques cruciaux: une biomasse renouvelable, la séquestration du carbone et le soutien à la biodiversité, pour n’en citer que quelques-uns. Malheureusement, tout comme les personnes, les arbres sont également menacés par des maladies causées par des champignons, des bactéries et des virus.

La recrudescence actuelle des agents pathogènes transmis par le sol du genre https://fr.wikipedia.org/wiki/Phytophthora (Phytophthora) est l’une des préoccupations majeures concernant les forêts et les pépinières européennes. Ces agents pathogènes endommagent les racines des arbres, fragilisant leur capacité à absorber les nutriments et l’eau.

Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), le projet https://resistree.weebly.com/ (RESISTREE) a tenté de découvrir s’il existe de «bons» champignons vivant dans les arbres ou le sol susceptibles de protéger les arbres contre ces agents pathogènes. L’objectif des chercheurs était de fournir de nouvelles connaissances permettant de concevoir des solutions fondées sur la nature pour répondre aux problèmes de santé des forêts.

Une lutte entre champignons et agents pathogènes

À l’aide d’études sur le terrain et en serre, l’équipe de RESISTREE a étudié en quoi les communautés fongiques vivant à l’intérieur des arbres — https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/endophyte (les endophytes) — diffèrent entre les hêtres et les chênes sains et infectés.

Des tests en laboratoire ont révélé que certains de ces champignons limitent la croissance des espèces pathogènes de Phytophthora par différents mécanismes et influencent le développement de la mort des tissus dans les arbres infectés.

Les scientifiques ont étudié, à l’aide d’une approche de phénotypage spectral, la manière dont l’infection des racines par Phytophthora influence la croissance et la morphologie des plantules avant l’apparition de symptômes visibles. Ils ont en outre utilisé une approche de biopuce phénotypique pour étudier la manière dont différents microbes se servent d’une large sélection de sources de carbone et d’azote.

«Nous avons constaté que la présence de l’agent pathogène façonnait la composition de la communauté microbienne globale», explique Carmen Romeralo, titulaire d’une bourse MSCA. Les résultats ont également révélé que tous les champignons endophytes testés inhibaient la croissance d’au moins une des trois espèces de Phytophthora étudiées.

L’un des résultats les plus surprenants a été la découverte du fait que la préférence des agents pathogènes et des endophytes pour les sources de carbone et d’azote diverge de différentes manières. «Il est également intéressant de constater que la présence de l’agent pathogène a modifié la composition de la communauté fongique autour des lésions et au fil de la durée de l’infection», souligne Carmen Romeralo.

Une recherche en cours visant à trouver des solutions durables fondées sur la nature

Les nouvelles informations issues du projet sont particulièrement intéressantes pour les gestionnaires forestiers, les défenseurs de la nature et les responsables de l’amélioration des arbres. «RESISTREE contribue à la compréhension actuelle de la façon dont les champignons peuvent contribuer à la santé des arbres, et ces informations pourraient être utiles aux innovateurs qui développent de nouvelles solutions fondées sur la nature pour répondre aux problèmes de santé des forêts», explique Johanna Witzell, coordinatrice du projet.

La recherche se poursuit. Carmen Romeralo va poursuivre son travail sur les arbres et leurs agents pathogènes et autres champignons dans le cadre d’un poste permanent de scientifique titulaire au Centre de recherche forestière (CIFOR-INIA) du Conseil espagnol de la recherche à Madrid. «Je pense que RESISTREE a joué un rôle très important dans l’obtention de ce poste», reconnait Carmen Romeralo.

«Nous avons toutes deux obtenu de nouveaux postes et nous continuerons à collaborer dans la recherche sur les microbiomes des arbres», ajoute Johanna Witzell. «Le projet a démontré que si les microbes sont à l’origine de nombreux problèmes de santé des forêts, ils peuvent également faire partie de la solution.»

RESISTREE, arbres, champignons, agents pathogènes, forêts, Phytophthora, endophytes, santé des forêts

Changement climatique et Environnement

Résultat en bref

Article: classique et amélioré

Éditorial CORDIS

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Planifier l’avenir des forêts européennes

Un nouvel article expose les opportunités, les défis et les options politiques liées aux services écosystémiques fournis par les forêts européennes.

Changement climatique et Environnement

Société

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/sciences sociales/économie et affaires/entreprise et gestion/modèle d’entreprise

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Cartographie des stocks de carbone: chaque arbre compte

Est-il possible de faire l’inventaire des stocks de carbone de tous les arbres d’un pays? Affirmatif. C’est ce qu’assurent des chercheurs soutenus par l’UE, qui font la démonstration de cet exercice au Rwanda, en Afrique.

Changement climatique et Environnement

Actualités

Article: actualités

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Relever les défis alimentaires mondiaux grâce aux sols

Des chercheurs soutenus par l’UE étudient les répercussions de l’évolution du microbiome du sol sur nos chaînes alimentaires.

Alimentation et Ressources naturelles

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EXCELLENCE SCIENTIFIQUE - Actions Marie Skłodowska-Curie

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Cultiver l'excellence par la mobilité transfrontalière et intersectorielle

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Przystosowywanie lasów do realiów zmiany klimatu

W celu stworzenia drzew o lepszym stopniu przystosowania do zmian klimatu zespół unijnych naukowców bada reakcje dwóch gatunków na susze.

Jedną z konsekwencji zmian klimatu są częstsze susze. Ponieważ susze są główną przyczyną obumierania drzewostanów, ich większa częstotliwość oznacza zmniejszenie ilości lasów. Ponieważ drzewa zapewniają jeden z najlepszych sposobów usuwania dwutlenku węgla z powietrza, każdy spadek liczby starych drzew spowoduje nasilenie zmian klimatu, a tym samym jeszcze większą częstotliwość susz, zmniejszenie powierzchni obszarów zalesionych itd.

Jednym ze sposobów na spowolnienie tego cyklu zniszczenia jest stworzenie gatunków drzew, które będą bardziej odporne na działanie suszy. Wymaga to jednak lepszego zrozumienia, w jaki sposób drzewa reagują na zjawisko suszy na przestrzeni swojego całego życia, co jest przedmiotem finansowanego ze środków UE projektu REFOREST, wspieranego również przez program Maria Skłodowska-Curie.

„W ramach tego projektu badano, w jaki sposób dwa powszechne w Europie gatunki drzew, sosna zwyczajna i dąb, przystosowują się do warunków panujących podczas suszy” – mówi Arun Bose, badacz ze https://www.wsl.ch/en/index.html (Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Badań nad Lasami, Śniegiem i Krajobrazem) i główny badacz projektu REFOREST.

„Poprzez pogłębienie naszej wiedzy na temat złożonych relacji między klimatem a mechanizmami ekofizjologicznymi możemy przyczynić się do opracowania zrównoważonej, odpornej na zmiany klimatu strategii gospodarki leśnej dla Europy”.

Projekt REFOREST miał dwa cele. Po pierwsze naukowcy pracowali nad kwantyfikacją przyrostu radialnego tych dwóch gatunków drzew, skupiając się na wpływie skrajnych zjawisk pogodowych. W tym zakresie odkryli oni, że odporność sosny zwyczajnej na warunki skrajnej suszy w miejscach o niższej wydajności uległa w ciągu ostatnich trzech dekad zmniejszeniu. Spadek ten przypisywany jest większej częstotliwości i nasileniu występujących w ostatnich latach susz.

Drugi cel obejmował zbadanie potencjalnej roli międzypokoleniowego wpływu epigenetycznego na wzrost sadzonek sosny zwyczajnej. „Wykazaliśmy, że doświadczenia środowiskowe nabyte przez drzewo mateczne w dłuższej perspektywie czasowej znacząco wpływają na wzrost i przetrwanie jego potomstwa”, wyjaśnia Bose.

„Wskazuje to, że drzewa są w stanie nie tylko szybko przystosowywać się do nowych warunków, ale mogą nawet przekazywać »pamięć« o takich zmianach środowiskowych następnemu pokoleniu”.

Podczas przeprowadzania eksperymentu terenowego w ramach tego drugiego celu badacze mieli okazję zaobserwować na własne oczy, jak susza wpływa na wzrost drzew. Ogromna susza z 2018 roku zabiła 90 % kiełkujących sadzonek sosny zwyczajnej, co znacząco wpłynęło na przebieg badania.

Na szczęście badacze przeprowadzili też podobny eksperyment w kontrolowanych warunkach szklarniowych. „Chociaż nie mogliśmy dowiedzieć się tyle, ile oczekiwaliśmy od eksperymentu terenowego, to eksperyment szklarniowy dostarczył nam solidnych informacji na temat tego, jak drzewa zachowują się w kontrolowanych warunkach”, dodaje Bose.

REFOREST jest pierwszym naukowym eksperymentem, w ramach którego określono kluczową rolę, jaką we wzroście i przetrwaniu sosny zwyczajnej odgrywa pamięć międzypokoleniowa. „Projekt wniósł znaczący wkład naukowy w nasze rozumienie strategii aklimatyzacji lasów sosnowych w obliczu coraz większej częstotliwości występowania skrajnych susz”, mówi Bose.

„Możemy teraz wykorzystać tę wiedzę, aby lepiej dostosować nasze strategie gospodarki leśnej do realiów zmiany klimatu”.

Bose przygotowuje obecnie wniosek o https://erc.europa.eu/funding/starting-grants (grant ERBN dla początkujących naukowców), który ma zostać przeznaczony na zastosowanie wielu głównych ustaleń projektu REFOREST w innych ekosystemach. Przygotował on również szereg artykułów naukowych, z których pierwszy został opublikowany na łamach prestiżowego czasopisma https://onlinelibrary.wiley.com/journal/13653040 („Plant, Cell & Environment”).

REFOREST, zmiana klimatu, susze, lasy, dwutlenek węgla, drzewa, sosna zwyczajna, gospodarka leśna

Żywność i zasoby naturalne

Wynik w skrócie

Artykuł: typowe i pogłębione

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Planowanie przyszłości europejskich lasów

W nowej pracy naukowej nakreślono możliwości, wyzwania i strategie polityczne związane z usługami ekosystemów leśnych Europy.

Zmiana klimatu i środowisko

Społeczeństwo

Żywność i zasoby naturalne

Wiadomości

Artykuł: wiadomości

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biogospodarka

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zrównoważona gospodarka

/nauki społeczne/ekonomia i biznes/ekonomia/zrównoważona gospodarka

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W procesie tworzenia map zasobów węgla liczy się każde drzewo

Czy możliwa jest inwentaryzacja zasobów węgla zawartych we wszystkich drzewach rosnących w danym kraju? Naukowcy wspierani przez Unię Europejską wyruszyli do Rwandy, aby pokazać, że da się to zrobić.

Zmiana klimatu i środowisko

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leśnictwo

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inteligencja obliczeniowa

/nauki przyrodnicze/informatyka/sztuczna inteligencja/inteligencja obliczeniowa

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Jesteśmy świadkami zanikania naszych starów lasów

Czy zobowiązania podjęte w ramach unijnej strategii na rzecz bioróżnorodności pomagają powstrzymać zanikanie starych lasów w Europie? Według artykułu opublikowanego na łamach „Science”: nie.

Zmiana klimatu i środowisko

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Projekt

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ekosystemy

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Jeśli przekroczymy próg 1,5 ℃, co wtedy?

Co się stanie, jeśli przekroczymy temperaturowy próg 1,5 ℃ zawarty w porozumieniu paryskim? Wspierany przez Unię Europejską raport opisuje wyzwania, którym stawiają czoła cztery narażone regiony i miasta na całym świecie, próbując dostosować się do zmiany klimatu.

Zmiana klimatu i środowisko

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nauka o zrównoważonym rozwoju

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zmiany klimatu

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zmiany klimatu

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botanika

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DOSKONAŁA BAZA NAUKOWA - Działania „Maria Skłodowska-Curie”

Podstawa prawna

Program: podstawa prawna finansowania badań

Redakcja CORDIS

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Sprzyjanie najwyższej jakości poprzez transgraniczną i międzysektorową mobilność

Podstawa prawna

Redakcja CORDIS

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Temat

Program: część programu prac Komisji wdrażającego podstawę prawną

CORDA

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