I limiti della Matematica: Uno studio dimostra che le foreste sono più complesse di quanto si pensasse.

Ricerche recenti suggeriscono che i modelli frattali osservati nei singoli alberi non sono esibiti dalle foreste, presentando un nuovo approccio per comprendere e confrontare la complessità in vari ambienti naturali. Queste informazioni sono state accreditate su SciTechDaily.com.

Gli scienziati hanno scoperto differenze significative nei modelli di crescita degli alberi all'interno di una foresta e nell'espansione dei rami di un singolo albero.

La natura ci sorprende costantemente con i suoi schemi ripetitivi; i rami principali degli alberi spesso assomigliano a interi alberi, mentre i rami più piccoli assomigliano molto ai rami più grandi da cui spuntano. Se vista separatamente, qualsiasi parte di un albero potrebbe facilmente essere confusa con una rappresentazione più piccola dell'intero albero.

Era opinione diffusa che questa autosomiglianza, nota come frattalità, si applicasse a intere foreste. Tuttavia, i ricercatori dell’Università di Bristol hanno scoperto che ciò non è esatto.

Lo studio recentemente pubblicato sul Journal of Ecology confuta le credenze precedentemente sostenute secondo cui i modelli frattali osservati all’interno dei singoli alberi potrebbero essere estesi a interi paesaggi forestali.

Il dottor Fabian Fischer, l'autore principale, ha affermato che la frattalità appare in molti sistemi naturali. Elementi come le reti di trasporto che comprendono arterie o fiumi e strutture organiche come alberi e felci sono spesso composti da parti che assomigliano al tutto. Ha inoltre affermato che la frattalità può quantificare i modelli auto-simili spesso osservati in natura.

L’autosimilarità, se potesse essere estesa dai ramoscelli di un singolo albero a interi ecosistemi forestali, potrebbe semplificare il modo in cui gli ecologisti descrivono paesaggi complessi e rendere possibile il confronto diretto della complessità di diversi ecosistemi.

Per esaminare l’affermazione secondo cui le chiome delle foreste agiscono come frattali, il team ha utilizzato dati di scansione laser aerodispersi provenienti da più siti del Terrestrial Ecosystem Research Network (TERN) in Australia.

Il dottor Fischer ha affermato di aver scoperto che le chiome delle foreste non sono frattali, sebbene la loro deviazione dalla frattalità sia costantemente simile nei diversi ecosistemi. Sorprendentemente, la loro deviazione dalla frattalità e parametri specifici, come la dimensione degli alberi e l’aridità del loro ambiente, hanno mostrato una forte associazione.

Il Dr. Fischer ha inoltre affermato che ci sono segni che i sistemi complessi possano avere un limite superiore determinato dalla dimensione degli organismi che li costituiscono. Se stabiliti, questi limiti superiori potrebbero fornire un percorso per comprendere come funzionano diversi organismi e sistemi e se esiste un principio strutturale condiviso tra loro.

Il team intende ora estendere questa ricerca confrontando una più ampia varietà di ecosistemi forestali in tutto il mondo e valutando se le foreste condividono principi organizzativi comuni.

In conclusione, il Dr. Fischer ha sottolineato l’importanza di identificare modelli generalizzabili in natura come uno sforzo scientifico significativo. Sebbene le foreste studiate non fossero frattali, le somiglianze ricorrenti nella loro deviazione dalla frattalità potrebbero fornire una leva teorica per scoprire i principi organizzativi universali in biologia.

“Ma questo ha anche implicazioni pratiche: se non possiamo comprendere la foresta dai suoi alberi, e viceversa, allora dobbiamo monitorare le foreste sia su piccola che su larga scala per capire come rispondono ai cambiamenti climatici e alla crescente pressione umana”.