L’unione di due modelli computazionali potrebbe fornire un nuovo strumento capace di prevedere gli effetti dei futuri cambiamenti climatici sulle piantagioni agricole. Lo sostiene una ricerca pubblicata sulla rivista Agricultural and Forest Meteorology dagli scienziati dell’Università dell’Illinois di Urbana (Usa), che hanno combinato le caratteristiche migliori del modello Community Land Model (Clm) con quelle del modello Agricultural Production Systems sIMulator (Apsim), per ottenere il “Clm-Apsim model”, uno strumento in grado di predire gli effetti dei clima sulla produzione di mais.
“Una classe di modelli computazionali agricoli è basata sull’agronomia, mentre un’altra è inserita nei modelli climatici o nei modelli di sistemi terrestri sviluppati per scopi diversi e applicati su scale differenti – spiega Kaiyu Guan, che ha diretto la ricerca insieme al collega Bin Peng -. Dato che ognuna presenta punti di forza e di debolezza, la nostra idea è quella di combinare i punti di forza di entrambi i tipi di modelli per creare un nuovo modello da applicare all’agricoltura dotato di prestazioni predittive migliorate”.
“Il modello Clm ha solo tre fasi fenologiche o cicli di vita – spiega Bin Peng -. Mancano alcune fasi di sviluppo importanti come la fioritura, e questo non permette di applicare alcune situazioni critiche, come la carenza idrica o le temperature elevate, in questi specifici stadi di sviluppo. La nostra soluzione sta incorporando in Clm il modello di sviluppo del ciclo di vita previsto da Apsim, che presenta 12 stadi. Attraverso quest’integrazione, lo stress indotto da alte temperature, dalla scarsità di acqua nel suolo e dal deficit di azoto, possono essere prese in considerazione”.
Il dottor Peng spiega di aver scelto di utilizzare Clm come struttura di base per implementare il nuovo modello, perché è basato su più processi e può essere abbinato ai modelli climatici: “Si tratta di un aspetto importante poiché il nuovo strumento può essere utilizzato per studiare il feedback bidirezionale tra un ecosistema agricolo e un sistema climatico negli studi futuri”.
“Il miglioramento maggiore è rappresentato dal fatto che il nuovo modello è più vicino a ottenere la giusta resa con il meccanismo corretto – precisa Guan -. Il modello Clm originale sottovaluta la biomassa fuori terra e sovrastima l’indice del raccolto del mais, fornendo una simulazione apparente della resa con il meccanismo sbagliato. Il nostro nuovo modello è stato in grado di correggere questa carenza”.
Infine, gli scienziati spiegano che lo schema fenologico di Apsim è piuttosto generico, per cui il modello Clm-Apsim potrebbe essere utilizzato per prevedere gli effetti dei cambiamenti climatici anche su altre colture. “Possiamo facilmente applicare il nostro nuovo modello per simulare i processi di crescita di altre colture di base, come la soia e il grano – conclude il dottor Peng -. Questo rientra tra i nostri piani, ci stiamo già lavorando”.
Foto: Pixabay
redazione
