Studio fenologico della vegetazione in ambiente mediterraneo (Liguria): dalle osservazioni in campo all’analisi di immagini acquisite tramite phenocam

Negli ultimi decenni ha assunto una rilevanza crescente la fenologia, una sottodisciplina dell’ecologia che studia la distribuzione nel tempo degli eventi biologici di un ciclo vitale e come questi eventi vengono influenzati dalle fluttuazioni climatiche stagionali e inter-annuali. La fenologia vegetale è diventata uno dei bioindicatori più affidabili del cambiamento climatico, in quanto è molto sensibile alle fluttuazioni delle variabili ambientali, quali la temperatura e la disponibilità di acqua. Perciò, in molte regioni biogeografiche che stagionalmente vanno incontro a siccità, come la regione Mediterranea, la fenologia vegetale può rivelare importanti informazioni sullo stato fisiologico delle piante in relazione alla disponibilità di acqua. Il monitoraggio della fenologia vegetale può essere effettuato con diverse tecniche, che offrono risoluzioni spaziali e temporali differenti, come le osservazioni in situ (dispendiosi campionamenti in campo che limitano la rappresentatività spaziale e temporale), l’analisi di ortofoto acquisite tramite droni e il telerilevamento grazie ai satelliti (utilizzati per studi su scala paesaggistica) o alle webcam, che acquisendo immagini orarie, permettono di ottenere una serie di dati fenologici ad elevata risoluzione sia spaziale sia temporale. Nel presente studio abbiamo utilizzato delle webcam installate in campo (phenocam) per monitorare la fenologia di tre diversi siti mediterranei della Liguria: Capo Mortola (situato all’interno del Sito di Importanza Comunitaria Capo Mortola, in provincia di Ventimiglia), Semaforo Nuovo (in provincia di Camogli, nel Parco Naturale Regionale di Portofino) e Cappella Monte Santa Croce (in provincia di Vernazza, nel Parco Nazionale delle Cinque Terre). Tra la fine del 2019 e l’inizio del 2020 sono state installate su dei tralicci presenti in campo tre phenocam, una per sito, ad altezze che variano dagli 8 ai 15 m, per acquisire immagini orarie dalle 6:00 alle 18:00. Grazie all’attività svolta in campo, sono state identificate tutte le specie presenti nel campo visivo di ciascuna phenocam, le quali sono state poi mappate digitalmente (QGIS versione 3.10.4), disegnando attorno ad ogni chioma un poligono e assegnando ai poligoni la specie. L’insieme dei poligoni della stessa specie costituisce la sua regione d’interesse (ROI), che è stata utilizzata per estrarre da ogni immagine il greenness index (l'indice di verde) e realizzare le traiettorie fenologiche stagionali per ciascuna specie presa in analisi. I risultati hanno mostrato che le phenocam sono uno strumento efficace per effettuare studi fenologici anche in aree dominate da specie sempreverdi e caratterizzate da mosaici complessi, come la regione Mediterranea. Con tale metodo, siamo stati in grado di rilevare eventi fenologici intrannuali e fluttuazioni interannuali a livello di specie. Ad esempio, oltre alla senescenza delle specie decidue, come Populus tremula e Fraxinus ornus, abbiamo rilevato la fioritura di specie sempreverdi come Erica arborea e Quercus ilex, ma anche differenze interannuali nell’indice di verde, che hanno evidenziato valori minori nel 2021 rispetto al 2020. In conclusione, il nostro studio rappresenta un'indagine preliminare di successo sull’efficienza delle phenocam per il monitoraggio fenologico delle aree mediterranee, in quanto ci ha permesso di valutare la fenodiversità dei siti oggetto d’indagine ad altissima risoluzione spaziale e temporale.