LA LANDSCAPE ECOLOGY

Il termine Landscape Ecology è stato coniato dal geografo tedesco Carl Troll negli anni '30 che lo usò per descrivere patterns della vegetazione, ricavati dall' esame di foto aree. La traduzione letterale di Landscape Ecology è "Ecologia del Paesaggio". Tuttavia il termine Paesaggio assume significato di valore scenico di un' area o di un territorio ed inoltre risulta legato alla percezione dei sistemi ambientali alla sola scala umana. Perciò, al fine di non relegare questa disciplina alle scienze formali e descrittive, è preferibile nella traduzione usare la terminologia "Ecologia dei Sistemi Ambientali", più esaustiva della complessità dei mosaici ambientali e della loro eterogeneità ed influenze reciproche.

L' oggetto della Landscape Ecology è il paesaggio definibile come un sistema di ecosistemi, in cui si integrano gli eventi della natura e le azioni della cultura umana. Nella scala biologica dei livelli di aggregazione della materia vivente il paesaggio compare quindi ad un livello superiore, rispetto a quello dei singoli ecosistemi.

E' una scienza transdisciplinare, poichè i vari corpi disciplinari che la compongono (geografia, biologia, fitosociologia, geologia, ...) si integrano tra di loro ad un livello più elevato. Questo approccio fu utilizzato estesamente nei paesi dell' Est europeo, in Germania ed Olanda. In Canada e negli USA iniziò a delinearsi come disciplina attorno agli anni '80. Ma mentre in Europa la Landscape Ecology è più legata agli aspetti strutturali dei sistemi ambientali, negli USA e in Canada è maggiormente permeata da basi ecologiche trovando crescente impiego soprattutto nel settore forestale.

Tre elementi importanti caratterizzano a livello generale la Landscape Ecology:

1) l' aspetto scenico/visuale: è l' elemento più antico ed utilizzato

soprattutto in landscape architecture;

2) l' aspetto corologico: l' assieme di unità spaziali;

3) l' aspetto topologico: comprende i due precedenti ed è inteso come

un sistema aperto comprendente elementi morfologici, geologici,

biologici,...

La Landscape Ecology è quindi in grado di integrare informazioni corologiche (l' eterogeneità orizzontale) con informazioni topologiche (l' eterogeneità verticale).

1) Approcci teorici di Landscape Ecology

Le scuole metodologiche individuabili nel panorama scientifico italiano della Landscape Ecology sono riconducibili essenzialmente a cinque autori:

1) G.A.Jellicoe;

2) Lothar Finke;

3) A.Farina;

4) V.Ingegnoli;

5) S.Pignatti.

1.1) Approccio Jellicoe

L' orientamento anglosassone dell' analisi territoriale si fonda sul fatto che la progettazione e la pianificazione del paesaggio sono attività in prevalenza tese a valorizzare le qualità formali ed i valori visuali di quelle aree che necessitano di particolare protezione e gestione: i parchi, le green-belts, le zone verdi del territorio progettate curando in particolare le armonie artificiali del paesaggio sulla base di una approfondita conoscenza dei materiali naturali e della loro utilizzazione. In Jellicoe si può parlare perciò più propriamente di landscape architecture che di landscape ecology, nonostante quest' ultima abbia iniziato ad assumere crescente importanza anche nella progettazione e pianificazione paesistico-territoriale.

L' attività paesaggistica orientata, nei paesi anglosassoni, verso principi progettuali mirati a guidare (o correggere) l' intervento umano nello spazio naturale, verso creazioni (e attività) rispondenti a precisi canoni estetici e particolari requisiti formali, si sta evolvendo verso un' attenzione via via più ampia e completa per la "qualità" dell' ambiente urbano e suburbano, verso una riqualificazione dei territori sottoposti a sfruttamenti e trasformazioni, fino ad interessarsi secondo solide basi ecologiche a problemi di progettazione, pianificazione, conservazione, rigenerazione dei territori nel loro insieme, tenendo conto dei caratteri paesistici dei luoghi, sia naturali che culturali, e delle particolarità dell' ambiente naturale.

L'architettura del paesaggio, offre la possibilità di organizzare e ricreare convenientemente un' ambiente eccessivamente sfruttato, attraverso la conservazione del paesaggio naturale e l'accurata manipolazione artificiale del suolo per adattarlo alle attività umane.

Questa disciplina, che rientra tra le arti visive, ha svolto in passato un ruolo centrale nell'esprimere quel senso di identità tra l'individuo e la sua concezione dell'universo: la stessa funzione è possibile ricercarla attualmente.

Nel Rinascimento, l'architettura del paesaggio era un'arte applicata alla progettazione di parchi e giardini, che attraverso il loro disegno, esprimevano una filosofia di vita: l'uomo era il centro dell'universo, la sua mente, attraverso la logica e l'ordine, raggiungeva i propri obiettivi in accordo con i "capricci" della natura. Ne sono esempio i giardini di Roma, Firenze e dell'entroterra veneziano.

Il 1800, rappresentò una data importante nello sviluppo del disegno dei giardini; in Inghilterra nacque una scuola di giardinaggio paesaggistico che rovesciò la precedente filosofia dell'uomo occidentale e cercando di soddisfare le esigenze dell'uomo biologico divenne la matrice di tutti i movimenti di "ritorno alla natura" d'allora in poi. Il paesaggio rurale del tempo, idealizzato dai pittori, nei gruppi di alberi e nei prati ondulati veniva riportato nella progettazione del paesaggio. Questa fase storica sembra segnare l'inizio dell'accettazione della natura su basi di parità con l'opera dell'uomo, ma con il fine di ordinarla in modo da poter penetrare nel suo mondo senza calpestarla.

Attraverso l'architettura del paesaggio, è possibile riconciliare l'uomo al proprio ambiente e creare un paesaggio, un giardino universale, che unisca diversi modi di vita. La costruzione di questo paesaggio internazionale si basa su tre grandi forze della storia e sulle loro filosofie: la Cina , l'Asia occidentale e la Grecia antica.

Secondo la filosofia cinese l'uomo era parte della natura organica e come la natura non mutava dopo aver toccato un "culmine": visione permeata di un sentimento di pace e di appagamento che cominciò ad influenzare l'Europa nella metà del diciottesimo secolo. Il giardino persiano veniva concepito come una piccola e fertile oasi recintata posta in un immenso paesaggio arido, con un tracciato semplice e geometrico, limitato nella varietà, raffinato e passivo. Per i greci invece l'uomo essendo qualcosa di più nobile di un vegetale, aveva il dovere di elevarsi al di sopra del suo stato; egli trovava soddisfazione non nell'ambiente disordinato che domina la superficie della terra, ma piuttosto nella nobile geometria e nell'ordine dell'universo. Il raggiungimento di un paesaggio contemporaneo ideale deve fondarsi sul riconoscimentodi questi tre contenuti.

La ricerca di efficaci valori paesaggistici assenti del mondo moderno, deve essere fatta nell'epoca storica di Pericle. I greci, sviluppavano le loro percezioni lasciandole spaziare su di un paesaggio straordinario che si concretizzava nell'arte con una chiarezza di forme. L'uomo moderno è svantaggiato nella sua sensibilità estetica perchè le sue facoltà sono per la maggior parte assopite per difendersi contro la bruttezza e la volgarità.

Il confronto con la storia, deve diventare una fonte di stimolo nella progettazione contemporanea del paesaggio. Punto di partenza deve essere la convinzione che se non si tiene conto delle esigenze della natura fin da principio non si riesce a comporre un buon paesaggio.

Le vere fonti dello studio del paesaggio sono stati i pittori (Rubens, Poussin, Cézanne), che sono riusciti a tradurre sopra una tela splendide composizioni, molto più facilmente di quanto si possa fare nella realtà con gli elementi del paesaggio

A fronte dello sviluppo industriale, una questione da considerare è quella del paesaggio prodotto in serie o meccanico che si va imponendo a quello definibile come paesaggio artigianale; è essenziale che prima di analizzare i meriti di un edificio sul piano dell'architettura, se ne studi il valore filosofico in rapporto all'ambiente

Questo può valere anche per le strade, diventate parte integrante del paesaggio: percorrerle potrebbe costituire un piacere continuo e positivo. Gli esempi più ammirevoli di progetti stradali si riscontrano in America, Germania e Inghilterra. La "strada-parco", viene riconosciuta come un grande contributo americano al paesaggio moderno; le Autobahnen tedesche degli anni trenta costruite sotto la direzione di una mentalità militaristica, sono riuscite a dare al paesaggio una tale importanza a tal punto da diminuirne l'efficienza funzionale; gli interventi inglesi, hanno inserito le abitazioni nello scenario stradale e conferito un'aggiunta positiva al paesaggio. I tre paesi si equivalgono nell'importanza che danno alla conservazione delle visuali a distanza e dello scenario naturale.

La visione antropocentrica nella dicotomia del rapporto uomo-natura che permeava il concetto di paesaggio inteso da Jellicoe trova un primo superamento in J. Mc Hargh e V. Giacomini, che costituiscono l' anello di congiunzione fra la landscape architecture e la landscape ecology, che a cavallo degli anni '60/'70 trova la sua completa affermazione nel mondo scientifico.

Mc Hargh, considerato assieme a W. Whyte il fondatore delle teorie della pianificazione ecologica, ribalta il rapporto uomo-natura, leggendolo non più in chiave di contrapposizione, bensì di integrazione. Secondo Mc Hargh le azioni antropiche sul territorio vanno attuate tenendo presente i processi naturali del sistema ambientale, in sintesi "progettare con la natura", modellare cioè fin dall' inizio gli interventi secondo le leggi della natura. Il modello di Mc Hargh porta, mediante la overlay mapping dei sottosistemi ambientali, a determinare le potenzialità e attitudini delle risorse e dell' ambiente (vocazioni secondo Mc Hargh): vocazione agricola, vocazione per la selvicoltura, vocazione per usi turistico-ricreativi, vocazione alla conservazione, ...

Giacomini vede il paesaggio come la manifestazione sia del dinamismo naturale che di quello antropico. Il paesaggio esprime il continuo sovrapporsi e compenetrarsi dei due domini, divenendo così l' oggetto preminente di una ricerca assai più sofisticata ed esaustiva che in passato. Del significato di paesaggio Giacomini dà un' interpretazione naturalistica, contrapposta all' interpretazione storico-letteraria (o estetico-percettiva) che fino ad allora la cultura italiana aveva accettato come dogmatica.

1.2) Approccio Lothar Finke

La scuola mitteleuropea (Olanda, Germania) di Landscape Ecology, di cui Finke è uno maggiori esponenti, pone soprattutto l' accento sull' aspetto pianificatorio della disciplina. Per questa scuola la Landscape Ecology, con la sua visione integrata e transdisciplinare dei processi di matrice naturale ed antropica, può costituire il fondamento concettuale e tecnico per una rifondazione del processo pianificatorio nel senso delle necessità ambientali. La pianificazione regionale su basi ecologiche ne subisce una grossa spinta, orientando le ricerche sull' analisi integrata del territorio, basandosi cioè sulla conoscenza completa ed approfondita del complesso degli elementi che concorrono e interagiscono nella sua formazione e sviluppo, sulla valutazione dell' incidenza che le attività umane esercitano sull' uso qualitativo e quantitativo delle risorse ambientali, sui processi fisici e biologici messi in atto dalle azioni di trasformazione del territorio.

Anche se la geografia rimane pur sempre depositaria di alcuni dei metodi analitici tipici dell' ecologia del paesaggio, questa si avvale ormai di apporti scientifici provenienti da campi di ricerca così numerosi, da non poter essere più considerata come una singola disciplina, ma piuttosto come una "stirpe di discipline", quale Finke la definisce, o, ancora meglio, come "interscienza". Egli stesso, pur avendo un' estrazione disciplinare di ambito geografico, ma avendo poi ampliato molto la propria formazione scientifica di base attraverso lo studio di numerosi aspetti interdisciplinari, confluenti nell' analisi dei sistemi ambientali complessi, rappresenta la recente evoluzione compiuta dalla Landscape Ecology, che si avvale appunto della sintesi dei contributi provenienti da ambiti disciplinari tradizionalmente distanti tra loro. Il merito precipuo di Finke è stato quello di individuare l' applicabilità dei risultati della ricerca in landscape ecology alla pianificazione spaziale e far assumere alla disciplina un ruolo primario nella cultura scientifica tedesca. Ciò a fatto sì che le metodiche disciplinari fossero recepite dalla legislazione nazionale, portando nel 1976 al varo della Legge sulla Protezione della Natura che, oltre ad istituire piani e livelli dell' articolazione della pianificazione del paesaggio, detta norme in materia di interventi sulla natura. Questa normativa (che si occupa anche di regolamentare tali interventi e la politica di controllo ad essi relativa mediante vari procedimenti, tra cui quello della "tollerabilità ambientale") rende obbligatoria, tra l' altro, la redazione di un cosiddetto "bilancio della natura", che costituisce una caratteristica piuttosto interessante dal punto di vista dell' ecologia del paesaggio. Il "bilancio della natura" è infatti uno strumento di analisi e valutazione delle capacità funzionali (e non solo produttive, come richiederebbero gli interessi di un' agricoltura in competizione con i principi ecologici) delle singole "unità ecologiche di paesaggio", le unità in cui è diviso ogni Land. Per ciascuno di essi viene poi redatto il Piano del Paesaggio, che ha contenuti molto significativi e incisivi sia sul piano dell' effettiva gestione del paesaggio stesso e della protezione della pluralità delle specie in esso presenti, sia sulla singolarità delle sue caratteristiche. La qualità di ciascun piano viene poi stabilita attraverso il progressivo inserimento in essi dei concetti ecologici e delle esigenze d' uso (cioè degli scopi della protezione della natura e della rappresentazione differenziata della pluralità del paesaggio), nonchè con la progressiva attivazione dei vincoli, mediante nuovi piani specifici o la revisione di quelli esistenti. In pratica questi Piani del Paesaggio evidenziano un fatto nuovo per la pianificazione territoriale: ricollegano l' assetto del paesaggio antropico alle esigenze dello sviluppo qualitativo di quello naturale, e non viceversa, come fa la pianificazione tradizionale.

Per Finke i principi fondamentali di Landscape Ecology che trovano diretta applicazione nella pianificazione spaziale orientata ai principi ecologici sono:

a) Equilibrio ecologico

In condizioni naturali gli ecosistemi sono caratterizzati da uno "stato di equilibrio" sia interno che esterno. L' equilibrio interno, o equilibrio biocenotico, si riferisce alla quantità relativamente costante di individui che appartengono a tutte le specie presenti in una biocenosi e che sopravvivono più a lungo. Per ogni specie esiste una determinata capacità indicata anche come ruolo: essa cioè occupa una specifica nicchia ecologica all' interno dell' ecosistema. Quanto più ampio è lo spazio vitale che tale nicchia ecologica ha a disposizione, tanto maggiore è il numero delle specie adatte a costituire la biocenosi; è questa la ragione per cui ad un' alta densità di specie corrisponde un numero relativamente basso di individui delle specie presenti. Se lo spazio vitale è caratterizzato da condizioni di vita particolari, o addirittura estremamente difficili, esso risulta popolato da una biocenosi povera di specie, che sono rappresentate da un numero elevato di individui. Ogni singola specie associata ad una biocenosi forma una popolazione che oscilla intorno ad una media stabile di individui nell' arco di un lungo periodo. In un ecosistema naturale tutte le specie raggiungono questo "equilibrio di popolazione": la biocenosi complessiva raggiunge così un valore medio nel tempo, attraverso diversi livelli di successione tendenti ad un punto medio di equilibrio, detto "equilibrio biocenotico".

In natura si verificano regolarmente oscillazioni di popolazione. Si distinguono così due modelli fondamentali di comportamento della dinamica della popolazione: gli r-strateghi, caratterizzati da una crescita esponenziale, e i k-strateghi, caratterizzati da una crescita logistica. Negli ecosistemi caratterizzati da frequenti successioni sono favoriti gli r-strateghi, poichè la loro crescita esponenziale rende possibile la rapida colonizzazione di uno spazio vitale ancora non popolato, o di una nicchia ecologica che si è formata o liberata di recente. Invece, negli ecosistemi che hanno raggiunto uno stadio finale relativamente stabile, e quindi il valore medio dell' equilibrio biocenotico, sono favoriti i k-strateghi.

Poichè l' equilibrio interno o biocenotico di un ecosistema rimane "uguale" solo in un arco di tempo piuttosto ampio, e non si tratta quindi di un equilibrio statico, esso è detto anche equilibrio a flusso continuo o equilibrio dinamico.

Accanto a quello interno, esiste anche un equilibrio esterno. Ciò significa che gli ecosistemi, come tutti i sistemi, si possono circoscrivere in uno spazio; in tal modo, gli elementi che appartengono ad essi sono legati da relazioni reciproche più strette di quelle che hanno nei confronti degli elementi appartenenti all' ambiente, cioè agli ecosistemi confinanti. Ogni ecosistema ha una propria organizzazione particolare, ovvero un reticolo specifico di azioni e di effetti reciproci; poichè inoltre tutti gli ecosistemi hanno uno scambio continuo di energia e materia con il loro ambiente, essi sono considerati sistemi aperti. Se questi flussi di energia e di materia che formano e mantengono il sistema rimangono stabili per lunghi periodi, allora si parala di equilibrio di materia, tale per cui viene introdotta nel sistema una quantità di sostanza uguale a quella che viene espulsa, e l' immissione e l' emissione di energia si equilibrano. E' quindi importante che vengano compensati gli squilibri che si possono creare nei parametri del sistema, o comunque che non vengano introdotte sostanze nuove e/o sostanze che abbiano avuto fino a quel momento una concentrazione molto diversa. In questo caso verrebbe disturbato l' equilibrio esterno, e quindi muterebbe la capacità complessiva dell' ecosistema. Se questo disturbo esterno si presenta una sola o poche volte in un breve periodo, l' ecosistema reagisce con un cambiamento nella combinazione delle specie, per ritornare poi, quando il disturbo è diminuito, allo stato originario di equilibrio biocenotico interno.

b) Omeostasi

La capacità di tornare allo stato originario è detta capacità di rigenerazione o capacità di autoregolazione (omeostasi) ed è la caratteristica fondamentale degli ecosistemi.

c) Tollerabilità

Il limite dei disturbi entro il quale l' ecosistema si può rigenerare segna il limite della tollerabilità, indicato anche come campo di stabilità di un ecosistema. Essa è caratterizzata dal numero dei diversi stati del sistema in cui quei disturbi arrecati dalle immissioni limitate di materia e/o di energia possono essere compensati senza che per questo si verifichino cambiamenti durevoli dello stato del sistema stesso.

Questa capacità di autoregolarsi risulterà essenziale in futuro per la pianificazione dell' ambiente umano, in cui tutti i procedimenti di regolazione vengono realizzati dal sistema stesso, mentre i sistemi creati artificialmente dall' uomo hanno bisogno di una guida costante che li regoli dall' esterno secondo il modello del circuito di regolazione. Infatti, tanto maggiore sarà l' attenzione prestata ai principi ecologici nella pianificazione spaziale, tanto più grande sarà quindi la possibilità di mantenere la capacità di autoregolarsi da parte degli ecosistemi. Inoltre occorre tener presente che ad ogni disturbo esterno costante corrisponde un notevole dispendio aggiuntivo di energia.

d) Stabilità

Gli ecologi sono stati convinti per lungo tempo che gli ecosistemi ricchi di specie, cioè quelli caratterizzati da una grande varietà di forme di vita e da una consistente diversità delle specie presenti, siano molto più dotati di stabilità e insieme di tollerabilità rispetto a quelli più poveri di specie. Ad esempio, dopo aver valutato la diversità delle specie di un sistema, si trova che essa sarà maggiore se tutte le specie saranno presenti in numero e quantità più elevati possibili.

Si distinguono due tipi principali di stabilità:

a) la stabilità persistente (o persistenza): indica l' equilibrio più o meno stabile (immutato) in intervalli di tempo piuttosto lunghi, che i disturbi esterni non riescono ad allontanare dallo stato di equilibrio interno in modo durevole. Ciò vale soprattutto per gli ecosistemi "maturi", in cui prevalgono i k-strateghi, tanto che si parla di k-stabilità. In tali sistemi la stabilità è causata prevalentemente da fattori biotici, nel senso che l' equilibrio ecologico è definito dalle regolazioni interne del sistema; tale equilibrio riguarda anche il bilancio dei materiali ed il volume di energia apportati dagli organismi.

b) la stabilità elastica (o elasticità o resilienza): serve a determinare l' irregolarità della biocenosi in intervalli di tempo abbastanza lunghi; pertanto le condizioni del sistema mutano nel tempo, in funzione della durata dei disturbi esterni. Se i disturbi cessano, il sistema può tornare allo stato normale, a condizione che nell' arco di tempo in cui si è verificato il disturbo non ci sia stato alcun mutamento irreversibile della struttura del sistema, e cioè dei fattori sia abiotici che biologici. In questo caso la biocenosi avrebbe una composizione diversa, ad esempio un nuovo stadio di successione. In sistemi di questo tipo prevalgono gli r-strateghi, che si possono adattare assai più velocemente ai mutamenti delle condizioni, attraverso una crescita esponenziale; così tutto il sistema si può rigenerare più velocemente, oppure può giungere ad un nuovo equilibrio. Per questi sistemi si può parlare dunque di r-stabilità.

Per Finke la stabilità elastica è, tra le due, la più importante e la più caratterizzante, almeno sotto il profilo ecologico. I sistemi che la possiedono sono meno sensibili agli interventi ed alle azioni di disturbo esterne, siano esse naturali o causate dall' uomo, rispetto agli ecosistemi dotati di una stabilità persistente. Infatti gli ecosistemi persistenti possono essere fortemente disturbati, o addirittura distrutti, da quelle gravi cause esterne che provengono quasi sempre dalle azioni umane. Se mai essi potarnno rigenerarsi, ciò avverrà solo attraverso lunghe serie di successioni, che hanno origine sempre dagli ecosistemi stabilmente elastici. Perciò Finke pone particolarmente l' attenzione sul grande significato per la pianificazione ambientale la conoscenza delle possibilità di controllare gli ecosistemi stabilmente elastici.

La problematica della stabilità degli ecosistemi, o dei sistemi di ecosistemi, confluisce in quella della stabilità delle condizioni abiotiche locali. Tanto più stabile è un luogo, tanto più a lungo e più liberamente può svilupparsi una biocenosi e può formarsi un ecosistema, che poi raggiunge un livello di ordine elevato e duraturo, e di conseguenza una stabilità persistente. Al contrario, quanto più un luogo è instabile e sfavorevole, tanto più grandi sono le sollecitazioni (stress) nei confronti della biocenosi che vi si stabilisce e tanto più basso è il livello d' ordine raggiungibile dall' ecosistema corrispondente. In tali condizioni non ci si può aspettare una stabilità persistente, bensì solo una stabilità elastica, che appare anche la più adatta. La stabilità persistente della biocenosi è presente in misura piuttosto ridotta, poichè l' uomo cambia non solo le caratteristiche abiotiche degli spazi, ma anche quelle biotiche, e ciò in maniera sempre più vistosa.

e) Diversità

L' ipotesi della "stabilità attraverso la diversità" ha avuto origine dal fatto che tra la diversità delle specie e la stabilità di un ecosistema esiste una correlazione. Accanto alla diversità, o diversità delle specie, esiste una "diversità", che può essere indicata anche come varietà strutturale o diversità biotipica. Per la pianificazione spaziale, tuttavia, più importante è la diversità spaziale, cioè la struttura spaziale o il mosaico di alcune unità spaziali, cioè di cellule di un paesaggio, differenti ma sostanzialmente affini.

Approccio Farina

Farina, facendo riferimento alla scuola centro-mediterranea di Naveh, privilegia l' aspetto antropologico e zoologico nell' applicazione della Landscape Ecology ad alcune regioni dell' Appennino Centrale. Egli privilegia le relazioni intercorrenti tra l' arrangiamento spaziale dei mosaici ambientali e la storia naturale di molte specie animali, riconoscendo che gli elementi fondamentali dell' ecologia che vanno dal comportamento individuale all' abbondanza delle specie, dalla dinamica di popolazione alla biodiversità mostrano una evidente variabilità spaziale. L' analisi spaziale degli ecosistemi finalizzata in funzione al fatto che dispersione, disturbo e mosaici ambientali interferiscono grandemente con la storia naturale di piante e animali e loro relativi livelli di aggregazione (popolazioni, comunità), assume per Farina un' importanza rilevante. Gli animali per la loro mobilità, per la brevità della loro durata di vita rispetto a quella di altre forme viventi e rispetto alla scala spazio-temporale dei processi geomorfologici, sono particolarmente sensibili alla spazialità dei processi ecologici. In particolare le specie a maggiore motilità come insetti e vertebrati, grazie anche a un grande sviluppo degli organi di senso, sono in grado di percepire la complessità ambientale adattandosi dinamicamente. In questo contesto Farina inserisce anche l' uomo e le sue azioni che nella maggior parte dei casi vanno a creare "paesaggi culturali" in cui le capacità adattative degli animali per il più efficace uso delle risorse appaiono spesso straordinarie.

Nell' ecologia animale, in particolare quella terrestre, selezionare parametri ambientali quali temperatura, umidità, radiazione solare, caratteristiche geomorfologiche, litologiche e pedologiche, vegetazione, ecc., risulta utile per la conoscenza dei rapporti tra gli esseri viventi ed il loro ambiente. Ma fondamentale è anche la determinazione della disposizione spaziale degli ambienti ed i loro rapporti di adiacenza. I processi ecologici che si manifestano all' interno dei mosaici ambientali sono espressione di complicati feed-backs tra ambiente abiotico e forme viventi.

I concetti-guida su cui si basa l' approccio metodologico del Farina possono essere così riassunti:

a) Teoria gerarchica e proprietà scalari dei sistemi ambientali

b) Metapopolazioni

c) Frammentazione

d) Comportamento animale e landscape

e) I sistemi source-sink

f) Teoria della percolazione

g) Gli ecotoni

a) Teoria gerarchica e proprietà scalari dei sistemi ambientali

Un sistema ambientale può essere visto come un insieme di sottosistemi e sua volta esso può essere considerato come componente di un sistema di maggiori dimensioni. Ammessa la dimensione spazio-temporale specie-specifica di un sistema ambientale, le sue proprietà interagiscono con le caratteristiche biologiche delle singole specie. Ogni specie interagisce con una propria scala spazio-temporale a un livello o entro un range di livelli gerarchici di un sistema ambientale.

Per esempio lo spazio del neighborhood alimentare di una specie è influenzato dalla scala temporale: infatti se si prende in considerazione la ricerca di cibo giornaliera il neighborhood sarà senz' altro inferiore e comunque diverso da quello impiegato nella ricerca di cibo nell' ambito di una stagione. Per questo la scelta della opportuna scala spazio-temporale di indagine consente di ricavare le più efficaci informazioni sulle dinamiche delle specie e sulle esigenze ambientali specifiche.

b) Metapopolazioni

Per metapopolazione si intende un insieme di differenti sottopopolazioni separate da patches di ambienti non favorevoli. Il concetto di metapopolazione viene utilizzato per descrivere la distribuzione delle specie in ambienti eterogenei e frammentati. Il dinamismo è un concetto implicito in un sistema di metapopolazioni: l' estinzione e la ricolonizzazione sono eventi indispensabili per il mantenimento della metapopolazione. Dispersione, connettività e frammentazione sono processi ricorrenti degli organismi che vivono in un mosaico ambientale.

Il concetto di metapopolazione è intimamente legato a quello di connettività. La crescente connettività tra patches garantisce per esempio un minor rischio di estinzione locale di una specie.

Considerando la condizione di eterogeneità in cui vive la maggior parte delle specie animali anche in relazione al crescente disturbo umano, per Farina il modello di metapopolazione è il più indicato per interpretare le dinamiche di popolazione e i fenomeni locali di estinzione e ricolonizzazione.

c) Frammentazione

La frammentazione rappresenta una delle più comuni fonti di disturbo che vanno ad incidere sulla struttura dei landscapes e quindi sui popolamenti. La frammentazione condiziona le dimensioni delle sub-popolazioni, delle metapopolazioni e delle metacomunità. Ha effetti rilevanti sullo spostamento degli animali per esempio aumentando la distanza di spostamento con l' aumentare della frammentazione, sul loro successo riproduttivo e sul rischio da predazione e quindi sul sistema preda-predatore. In ambienti frammentati patches di ambienti favorevoli si alternano a patches meno favorevoli e/o ostili. Le specie animali per poter reperire le risorse in un ambiente di questo tipo sono spesso costrette a muoversi lungo strette fasce di ambienti che assicurano le condizioni minimali a garantire lo spostamento: queste aree di passaggio preferenziale e/o obbligato vengono considerate dei corridoi ecologici. I corridoi, siano essi strutturali e quindi individuabili in un sistema o funzionali in quanto percepiti solo attraverso lo studio degli spostamenti degli animali, giocano un ruolo fondamentale nel mantenere il grado di connettività tra le diverse sub-popolazioni di una metapopolazione.

La frammentazione è un evento naturale ma in genere diffuso dall' uomo anche con tragiche conseguenze per la stabilità stessa degli stessi sistemi ambientali. Le specie animali rispondono in maniera differente alla frammentazione mostrando una sensibilità specie-specifica ed i suoi effetti possono in qualche misura essere mitigati dalla fedeltà ai territori riproduttivi. Gli effetti della frammentazione variano a seconda delle specie: diventa deleteria per le specie che abbisognano di vaste aree omogenee di habitat e/o che si spostano molto durante il loro ciclo vitale. Alla frammentazione è spesso associato un aumento di predazione. Infatti la frammentazione degli habitat porta a un aumento delle superfici ecotonali favorendo quindi, come trappole ecologiche specie di margine ma anche predatori.

d) Comportamento animale e landscape

Lo studio del comportamento animale nello spazio sta assumendo una crescente importanza, ma determinante è la esatta scelta della scala spazio-temporale. Infatti il comportamento di una specie cambia al modificarsi del contesto scalare.

Lo spostamento degli animali è di fatto la manifestazione di numerosi processi intraspecifici quali la ricerca del cibo, la scelta del partner, la competizione, ... che esterni all' individuo (modificazioni nella distribuzione delle risorse).

e) I sistemi source-sink

La diversa qualità dei sistemi ambientali e le esigenze di cibo e di siti riproduttivi consentono di interpretare il mosaico ambientale come un sistema in cui "patches source" si alternano a "patches sink". Source è considerata una (meta)-popolazione in cui il tasso riproduttivo è superiore sempre al tasso di mortalità, mentre sink è considerata una (meta)-popolazione in cui il tasso di mortalità è superiore a quello riproduttivo. Le patches sink possono "ospitare" una grande biomassa ma non sono stabili e può essere rischioso considerare le patches sink sufficienti a mantenere una popolazione. In un sistema rurale i boschi relitti, le siepi alberate, i canali irrigui con vegetazione riparia possono essere considerati come patches source, mentre i coltivi che in genere rappresentano i siti alimentari, come patches sink. La distruzione delle patches source produce il declino catastrofico delle specie.

f) Teoria della percolazione

Un considerevole contributo alla comprensione del comportamento animale in un ambiente eterogeneo viene dalla teoria della lacunarità o "percolation theory", che consente di quantificare la condizione strutturale di un mosaico ambientale. Essa prevede che in una matrice infinita quando elementi predefiniti che possono essere nella realtà l' uso del suolo o tipi di vegetazione raggiungono la copertura del 59 % questi elementi formano un cluster percolante, cioè un cluster che si estende da una parte all' altra della matrice. Questa teoria trova un interessante utilizzo nella valutazione della qualità di un sistema in rapporto con gli animali. Infatti assumendo che quando un landscape presenta per quel determinato ambiente un valore vicino alla soglia critica del 59 % una specie può trovare le risorse in una sola cella della matrice considerata. Per contro il ridursi della copertura di quel determinato ambiente costringe la specie a ricercare le risorse, che non sono più aggregate, in un numero maggiore di celle.

g) Gli ecotoni

Gli ecotoni rappresentano, in un sistema eterogeneo, le aree di contatto tra patches di differente qualità e/o tipo. Molti processi ecologici quali la diversità biologica, il flusso e l' accumulo dei materiali e lo scambio di energia e la propagazione del disturbo sono condizionati dalle strutture ecotonali.

Le adiacenze (ecotoni) tra le diverse patches influenzano direttamente il comportamento delle specie animali quando incontrano queste adiacenze o discontinuità.

Al pari di membrane cellulari hanno azione di filtro, di trasporto passivo e di trasporto attivo a seconda degli elementi che li attraversano. Gli ecotoni esistono a tutte le scale e possono essere distinti per esempio in ecotoni individuali, di popolamento, di patch, ...

Gli ecotoni possono essere classificati in:

a) ecotoni creati e mantenuti dall' uomo (p.e. siepi, filari di alberi);

b) ecotoni creati e mantenuti da processi naturali;

c) ecotoni creati dall' uomo e mantenuti da processi naturali.

Gli ecotoni naturali presentano in genere un gradiente mentre quelli prodotti dall' uomo presentano un forte contrasto tra le patches e spesso l' ecotone strutturale è molto ridotto o assente.

Lo studio degli ecotoni prevede l' analisi di molti parametri quali la dimensione, la forma, la struttura biologica, il contrasto strutturale, l' eterogeneità interna, la densità,... Tra le proprietà emergenti degli ecotoni che maggiormente hanno relazione con gli animali si ha la permeabilità ed il grado di diffusione.

La teoria della percolazione trova interessanti applicazioni nello studio degli ecotoni perchè quest' ultimi modificano la loro consistenza al variare del livello di percolazione e del grado di disturbo. Dei molti ruoli che vengono attribuiti agli ecotoni in un sistema ambientale l' edge effect è quello più noto: maggiore ricchezza ed abbondanza di individui nelle aree ecotonali (ciò è facilmente riscontrabile con l' avifauna). A tale riguardo non mancano esempi di ecotoni che funzionano da trappole ecologiche per parassitismo e predazione.

1.4) Approccio Ingegnoli

Secondo Ingegnoli il paesaggio è inteso come sistema di unità spaziali ecologicamente diverse, fra loro interrelate, cioè come sistema di ecosistemi, o metaecosistema. Esso è caratterizzato da molteplici domini gerarchici di scale spazio-temporali, e rappresenta inoltre un livello specifico della organizzazione della vita, superiore all' ecosistema. Questa configurazione complessa di elementi, cioè di un ecomosaico pluridimensionale, è chiamata da Ingegnoli ecotessuto paesistico, privilegiando l' aspetto gerarchico e la scala dei livelli di organizzazione biologica. L' ecotessuto è il primo importante insieme di elementi paesistici che forma una unità paesistica rilevabile.

Secondo Ingegnoli le caratteristiche più importanti dei sistemi biologici componenti l' ecotessuto sono:

a) Strato di delimitazione e filtro

Margini e fasce ecotonali costituiscono, in Landscape Ecology, un sistema analogo a quello delle membrane cellulari. Gli strati di biomassa vegetale costituiscono la delimitazione più evidente degli ecotopi, mentre a livello di ecotessuto prendono maggior peso le barriere geomorfologiche e antropiche.

b) Sistema interno di comunicazioni

Catene interagenti di organismi si comportano come reti di comunicazione interna in un ecotessuto, tanto che attraverso di loro è possibile il mantenimento di un certo livello di metastabilità. Si parla di metastabilità, per indicare che un sistema è in equilibrio quando oscilla intorno ad un attrattore stabile, ma può anche spostarsi verso un altro attrattore. Il significato della metastabilità di un sistema ecologico consiste nella sua possibilità di mantenersi di norma entro un limitato intorno di condizioni, ma di poter, alla fine, raggiungerne altre, se il suo campo di coazioni continua a cambiare.

A tale sistema va riferito in particolare il concetto di coevoluzione, che si esplica in pieno solo a livello di ecotessuto. Infatti oltre all' azione di organismo verso ambiente, che porta al mutualismo, si aggiunge l' azione di ecotopo verso ecotopo, che porta alla coevoluzione.

c) Sistema interno di spostamento di biomasse, materia ed energia

La configurazione di un ecotessuto influisce in modo caratteristico su diversi flussi: dal movimento degli organismi ai flussi biogeochimici. a quelli genetici. Questi flussi vengono studiati attraverso varie teorie, fra cui la teoria della percolazione. Ecotoni e corridoi sono le strutture che più interessano per lo studio dei movimenti di biomassa. Assume grande rilevanza il concetto di connettività fra elementi del paesaggio, in cui si possono distinguere fattori di connessione e circuitazione.

d) Autoriproduzione

Ai livelli organizzativi di ecotopo e di paesaggio la riproduzione risulta ben diversa da quanto avviene negli organismi o nelle cellule, anche se rimangono validi alcuni processi di base. Una diversa valutazione dei disturbi nei mosaici ecologici è legata al concetto di evento zero (eventi distruttivi, come il fuoco p.e.): certi gradi di perturbazione sono strutturanti, proprio perchè sono necessari per l' auto-riproduzione delle tessere di un mosaico ecologico.

e) Mantenimento della metastabilità

L' interpretazione gerarchica dei sistemi biologici indica che le interazioni fra i componenti di livello inferiore sono controllate da interazioni più lente ai livelli superiori. Segue che i sistemi di ecosistemi tendono ad avere maggiore omeostasi (maggiore capacità di incorporazione dei disturbi) che gli ecosistemi componenti e questi maggiore omeostasi delle popolazioni componenti. Alcune interazioni a piccolo termine sono invece cicliche od oscillanti (p.e. preda-predatore). Tutto ciò porta a mantenere caratteristici livelli di metastabilità anche nei paesaggi. L' organizzazione dei livelli biologici può procedere solo se lo stato finale di un sistema biologico è meno instabile (più metastabile) dello stato iniziale. Ma la massima metastabilità per un sistema di ecosistemi non corrisponde alla somma delle massime metastabilità dei suoi componenti. Ciò significa che in un paesaggio in cui ogni ecosistema tenda al suo climax, non si raggiunge la massima metastabilità. Lo stesso vale per la biodiversità paesistica.

f) Caratteristiche fisionomiche proprie

I primi studi effettuati sul paesaggio riguardano l' individuazione di un proprio "pattern" strutturale e una propria fisionomia. Due gruppi di forze sembrano modellare soprattutto il paesaggio: a piccola scala le influenze umane, a grande scala quelle topografiche. La distribuzione e il tipo della grana dei mosaici ecologici e la loro frammentazione aiuta a studiare la fisionomia dei paesaggi, per esempio con osservazioni sulla porosità della matrice paesistica.

g) Comportamento dinamico proprio

Tutti i paesaggi mostrano modalità specifiche di trasformazione, che rimangono valide per gamme di scale piuttosto ampie. Anche i paesaggi antropici presentano modalità di trasformazione guidati da leggi ecologiche capaci persino di modificare la cultura e di conseguenza l' etologia dell' uomo.

Eventuali segni di degrado del paesaggio si avvertono quando una alterazione si manifesta a livello di ecotessuto. Se gli ecotopi alterati vengono sostituiti da altri ecotopi si assiste a una trasformazione; ma se l' ecotessuto non è in grado di incorporare i disturbi fuori scala che rompono l' organizzazione dei sistemi ecologici, con conseguenze anch' esse fuori scala.

1.5) Approccio Pignatti

L' approccio di Landscape Ecology del Pignatti è un' approccio fitosociologico, classificando i paesaggi per complessi di vegetazione, col nome dell' associazione più diffusa, a scala di piastrella territoriale, cioè di un elemento paesistico locale (scala topologica), e per sistemi vegetazionali, a scala più vasta (corologica). Questa scuola di Landscape Ecology deriva dagli studi di Tuxen (1973), cioè dal concetto di associazione di associazioni.

Il concetto di paesaggio, viene in generale interpretato come risultante di un particolare ambiente fisico più o meno diversificato, sul quale si adattano la vegetazione e la presenza umana. Le tesi espresse dai diversi autori di Landscape Ecology, hanno in comune il fatto che il paesaggio viene concepito non solo come un fatto fisico e vegetazionale, ma sempre in funzione di un osservatore che ne ha la percezione.

Per Pignatti il paesaggio è la risultante dei caratteri geomorfologici del substrato e dei caratteri della vegetazione che lo ricopre. La vegetazione può essere naturale oppure risultare dall' opera dell' uomo, comunque deve mantenere il carattere di "manto vegetale". Non viene però preso in considerazione il paesaggio di tipo urbano. Analizza la complessità del paesaggio basandosi su tre campi d'indagine: substrato, vegetazione e osservatore. Come substrato si indica l'ambiente fisico, costituito essenzialmente dalla roccia e dal suolo, con le loro forme caratteristiche (geomorfologia), unitamente all'acqua e all'aria; la vegetazione è l'aspetto più evidente della vita che si adatta all'ambiente geomorfologico modificandolo; l'uomo è il terzo elemento essenziale del paesaggio che entra necessariamente come osservatore, ma anche come trasformatore dell'ambiente.

L'oggetto principale di studio del Pignatti, è il manto vegetale inserito nella rete di relazioni che lo legano sia all'ambiente esterno (luce, calore, acqua, nutrienti ecc.,) sia agli altri viventi (rapporti mutualistici, pascolo, demolizione della sostanza organica, ecc.,), ossia a quei fattori interagenti che costituiscono l'ecosistema.

Il manto vegetale che copre il territorio, viene studiato partendo da quattro tipi di approccio:

a) flora (metodo qualitativo);

b) fitomassa (metodo quantitativo);

c) vegetazione (metodo quali-quantitativo);

d) complessi di vegetazione (metodo integrato multidisciplinare)

Le scale di indagine sono:

a) scala dell'organismo (metodo a)

b) scala dell'ecosistema (metodo b-c)

c) scala del bioma (metodo c-d)

a) Il metodo qualitativo

L'indagine qualitativa si basa sull'osservazione e porta ad interpretare il paesaggio vegetale come un insieme di specie distinte (la rosa, la quercia, ecc.), che insieme costituiscono la flora. Le specie della flora italiana vengono smistate tra nove gruppi (endemiche, stenomediterranee, eurimediterranee, mediterraneo-montane, eurasiatiche, atlantiche, orofite sudeuropee, settentrionali, cosmopolite), ciascuno dei quali corrisponde ad un tipo corologico (corotipo) o tipo distributivo dei vegetali. La zona geografica nella quale ciascuna specie è distribuita viene detta areale, le cui forma ed estensione sono determinate essenzialmente da cause climatiche e da cause storiche.

b) Il metodo quantitativo

Il primo concetto attraverso il quale si esplica questo tipo di indagine, è quello di biomassa, misura mediante metodi di pesata, dei viventi presenti su una data superficie. Trattando in questo studio il popolamento vegetale, si parla di fitomassa che riferita al tempo di un anno viene indicata come produzione totale.

c) Il metodo quali-quantitativo

Dalla combinazione dei due precedenti approcci, si giunge al concetto di vegetazione, che nel modo più elementare viene descritta mediante un elenco di specie, per ciascuna delle quali è indicata la quantità relativa nell'area occupata. Mentre il concetto di flora è privo di nozioni quantitative, quindi ogni specie vale in quanto tale ed è del tutto indifferente che essa sia comune oppure rara, in quello di vegetazione ogni specie viene considerata sulla base della sua quantità e quindi specie molto abbondanti hanno grande importanza, specie rare ne hanno poca o nessuna.

Tra i vari metodi di valutazione quantitativa delle singole specie,

quello ritenuto più efficace è il metodo di Braun-Blanquet che consiste nella stesura di un catalogo completo della flora di un sito e nella successiva stima a occhio della copertura delle singole specie. Grazie all'applicazione di questo metodo si è sviluppato un modo unitario di descrivere la vegetazione ed un coerente sistema di conoscenze che ha contribuito alla nascita di una disciplina importante nel campo delle scienza della vegetazione denominata Fitosociologia.

Il concetto fondamentale di questa disciplina è rappresentato dall'associazione vegetale, una comunità vegetale che presenta composizione floristica determinata, non necessariamente uguale in ogni caso, ma fluttuante attorno ad un valore medio, come ad esempio le faggete, i prati aridi, i canneti delle paludi. Il nome delle associazioni viene ricavato da quello di specie particolarmente significative seguito dal suffisso -etum ( la vegetazione dei boschi di leccio, Quercus ilex, prende il nome di Quercetum ilicis, il bosco misto a quercia e carpino si indica come Querco-Carpinetum).

Per riconoscere le associazioni si usano le specie guida o specie caratteristiche che si ritrovano solo in quella determinata associazione.

Il fatto che nella vegetazione ci sia una crescita quantitativa, un aumento delle dimensioni e del numero degli individui e un aumento delle specie presenti, porta ad un aumento progressivo della complessità; quando le variazioni sono di entità rilevante, si parla di successione. Una singola successione è composta da almeno due associazioni (che possono arrivare a 5 o 6), che si succedono l'una all'altra con regolarità formando una serie. La prima di queste associazioni si definisce pioniera, lo stadio di vegetazione finale viene indicato come climax. La trasformazione dalla fase pioniera al climax

non è continua e progressiva, ma viene contrastata ad ogni livello dall'omeostasi (meccanismo attraverso il quale un sistema recupera il proprio livello funzionale originario dopo un disturbo)dell'associazione corrispondente. Poichè la condizione di climax è difficilmente osservabile, si preferisce parlare di vegetazione naturale potenziale e farla corrispondere alla vegetazione naturale che si forma in un dato sito, nelle condizioni ecologiche attuali e tenendo conto di eventuali fattori di disturbo.

L'unità fondamentale definita associazione vegetale , risulta troppo limitata per la descrizione del paesaggio, nel quale numerose associazioni si presentano contemporaneamente. Si passa quindi al concetto di complesso di vegetazione, utilizzabile a scala locale e a scala geografica. Il complesso di vegetazione può essere rilevato in due modi complementari. In primo luogo , in una stessa unità geomorfologica suscettibile di portare la stessa vegetazione potenziale, è verosimile che si trovino riuniti i raggruppamenti climax e tutti o parte dei diversi insiemi di sostituzione. Un tale insieme di insiemi di una stessa serie è chiamato sigma-associazione o sigmetum.

In secondo luogo, quando un territorio riunisce diverse unità geomorfologiche, vi è in correlazione un insieme di rappresentanti di diverse sigmeta corrispondenti a quelle unità, insieme che forma una geosigma-associazione o geosigmetum.

Le singole associazioni vegetali, non si presentano nel territorio indipendentemente l'una dall'altra, ma tendono a collegarsi tra loro in modo che la presenza di una di esse spesso determina la comparsa di altre. Questi tipi di legami possono essere di contiguità (legami spaziali) o di successione (legami temporali).

I complessi di vegetazione, permettono di uscire dal campo puramente botanico, e collegarsi ai caratteri territoriali: esiste infatti un interessante parallelismo tra l'analisi della vegetazione e l'analisi delle unità del territorio. L'unità di partenza è la tessera che risulta omogenea dal punto di vista geomorfologico (pendio, duna, la sponda di un torrente): la vegetazione di una tessera è rappresentata da un popolamento elementare. Segue la piastrella ossia un insieme di tessere fra loro interdipendenti (torrente con letto, sponde e pendii circostanti): la sua vegetazione è data da parecchie associazioni, regolarmente giustapposte l'una all'altra, che costituiscono un complesso di vegetazione. A questo livello, l'ecotopo, rappresenta il punto di partenza per il rilevamento in campo dei complessi di vegetazione. Infine il sistema territoriale (=land sistem), che rappresenta un insieme di forme del terreno che si ripetono su ampi spazi in maniera più o meno continua (le Dolomiti): la sua vegetazione è formata da molti complessi di vegetazione e costituisce il sistema vegetazionale. Se considerati in correlazione i sistemi suddetti formano un sistema paesaggistico, classificabile come unità di paesaggio ad estensione regionale.

Il rilevamento dei complessi di vegetazione viene effettuato da un punto di osservazione che permetta di apprezzare un ecotopo nei suoi aspetti essenziali ossia fino a dove lo sguardo può spaziare senza interruzioni per ostacoli. Nella prima fase del rilievo vengono annotate tutte le associazioni vegetali presenti e la loro percentuale di superficie occupata, in una seconda parte si indicano gli elementi prevalenti del paesaggio osservabili direttamente (ad occhio nudo) dal punto di osservazione, ma al di fuori della superficie del rilievo, che possono essere ad esempio gli aggruppamenti vegetali climax, i quali essendo indicatori estremamente sensibili alle condizioni ambientali generali, risultano avere la massima significatività ai fini della caratterizzazione ecologica del paesaggio.