Il nuovo strumento di simulazione NCSU potrebbe aiutare a combattere gli attacchi di parassiti e malattie alle colture e alle foreste
Data di pubblicazione:di Laura Oleniacz
I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato uno strumento di simulazione computerizzata per prevedere quando e dove parassiti e malattie attaccheranno i raccolti o le foreste e anche per testare quando applicare pesticidi o altre strategie di gestione per contenerli.
"È come avere un gruppo di Terre diverse su cui sperimentare per testare come funzionerà qualcosa prima di spendere tempo, denaro e sforzi per farlo", ha affermato l'autore principale dello studio Chris Jones, ricercatore presso la North Carolina State University Centro per l'analisi geospaziale.
Nel diario Frontiere dell'ecologia e dell'ambiente, ricercatori riportato sui loro sforzi per sviluppare e testare lo strumento, che hanno chiamato “PoPS”, per la piattaforma di previsione della diffusione di parassiti o agenti patogeni. Lavorare con il Servizio di ispezione sanitaria degli animali e delle piante del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, hanno creato lo strumento per prevedere qualsiasi tipo di malattia o agente patogeno, indipendentemente dalla posizione.
Il loro sistema di modellizzazione computerizzata funziona combinando informazioni sulle condizioni climatiche adatte alla diffusione di una determinata malattia o parassita con dati su dove sono stati registrati i casi, il tasso di riproduzione dell’agente patogeno o parassita e come si muove nell’ambiente. Nel corso del tempo, il modello migliora man mano che i gestori delle risorse naturali aggiungono i dati raccolti sul campo. Questo feedback ripetuto con nuovi dati aiuta il sistema di previsione a migliorare nel prevedere la diffusione futura, hanno affermato i ricercatori.
“Abbiamo uno strumento che può essere messo nelle mani di un utente non tecnico per conoscere le dinamiche e la gestione della malattia e come le decisioni di gestione influenzeranno la diffusione in futuro”, ha affermato Jones.
Lo strumento è necessario poiché le agenzie statali e federali incaricate di controllare i parassiti e le malattie delle colture si trovano ad affrontare un numero crescente di minacce ai raccolti, agli alberi e ad altre importanti risorse naturali. Questi parassiti minacciano le forniture alimentari e la biodiversità nelle foreste e negli ecosistemi.
“Il problema più grande è l’enorme numero di nuovi parassiti e agenti patogeni che stanno arrivando”, ha detto Jones. “Le agenzie statali e federali incaricate di gestirli hanno un budget sempre più ridotto da spendere per un numero sempre crescente di parassiti. Devono capire come spendere quei soldi nel modo più saggio possibile”.
I ricercatori hanno già utilizzato il PoPS per monitorare la diffusione di otto diversi parassiti e malattie emergenti. Nello studio, hanno descritto il perfezionamento del modello da monitorare morte improvvisa della quercia, una malattia che ha ucciso milioni di alberi in California dagli anni '90. Un nuovo ceppo più aggressivo della malattia è stato rilevato in Oregon.
Stanno anche migliorando il modello da monitorare lanterna maculata, un parassita invasivo negli Stati Uniti che infesta principalmente un certo tipo di albero invasivo noto come “albero del paradiso”. La lanterna maculata infesta i raccolti di frutta in Pennsylvania e negli stati limitrofi dal 2014. Può attaccare raccolti di uva, mele e ciliegie, nonché mandorle e noci.
I ricercatori hanno affermato che proprio come i meteorologi incorporano i dati nei modelli per prevedere il tempo, gli scienziati ecologici stanno utilizzando i dati per migliorare la previsione degli eventi ambientali, inclusa la diffusione di parassiti o agenti patogeni.
"C'è un movimento in ecologia per prevedere le condizioni ambientali", ha affermato Megan Skrip, coautrice dello studio e divulgatrice scientifica presso il Center for Geospatial Analytics. “Se possiamo prevedere il tempo, possiamo prevedere dove ci sarà una fioritura di alghe o quali specie saranno presenti in determinate aree in determinati orari? Questo documento è una delle prime dimostrazioni di come agire in tal senso per la diffusione di parassiti e agenti patogeni”.
Lo studio, “Iteratively Forecasting Invasions with PoPS and a Little Help From Our Friends”, è stato pubblicato il 3 giugno 2021 sulla rivista Frontiere dell'ecologia e dell'ambiente. È stato scritto da Chris Jones, Shannon Jones, Anna Petrasova, Vaclav Petras, Devon Gaydos, Megan Skrip, Yu Takeuchi, Kevin Bigsby e Ross Meentemeyer. È stato parzialmente finanziato dalla National Science Foundation come parte del programma NSF-NIH sull’ecologia e l’evoluzione delle malattie infettive, nonché da Google Cloud e NVIDIA.
Fonte originale: WRAL TechWire