La professoressa dell'ETH Kristy Deiner testa il drone per la sua partecipazione al concorso XPRIZE Rainforest. Foto: ETHZ
Nella lotta contro la perdita di biodiversità, la professoressa del Politecnico di Zurigo Kristy Deiner sta rivoluzionando la ricerca, individuando nuove specie e partecipando a competizioni internazionali.
5 Min. • • Anja Ruoss, Redazione di Sustainable Switzerland
Il silenzioso ronzio di un drone squarcia il silenzio di un'area boschiva nel cantone di Zurigo. In volo sopra le cime degli alberi, il piccolo apparecchio sembra cercare qualcosa. Improvvisamente si ferma a mezz'aria. Su un filo sottile, il drone abbassa lentamente un piccolo pezzo di carta nella chioma verde, per poi riprenderlo con cautela dopo qualche minuto. Poi si spegne e vola senza errori fino al limitare della foresta, dove un gruppo di ricercatori sta già aspettando con impazienza il suo ritorno.
Il team di BiodivX lavora nel campo del DNA ambientale (eDNA), una tecnica che permette di estrarre il DNA di organismi viventi direttamente da campioni di acqua e suolo o anche dall'aria. L'obiettivo è identificare gli organismi presenti in un ambiente senza doverli osservare o catturare direttamente. Kristy Deiner, docente dell'ETH e pioniera in questo campo, ha sviluppato questo metodo insieme a esperti del settore della robotica. Da cinque anni lavora a questa tecnologia, una rivoluzione nella ricerca sulla biodiversità, e ora la sta testando ai margini poco visibili della foresta. "Grazie all'eDNA, possiamo identificare tutte le specie che sono state in questo luogo negli ultimi giorni o settimane", spiega Deiner.
La biodiversità è diminuita drasticamente
Con il suo paesaggio variegato di montagne, foreste e specchi d'acqua, la Svizzera offre un habitat unico per numerose specie animali e vegetali. Tuttavia, come in molte altre parti del mondo, anche qui la biodiversità è minacciata. "Molti degli habitat e delle specie europee hanno subito un drastico declino negli ultimi 100 anni", spiega Deiner. "Tuttavia, questa perdita viene ricordata in modi diversi da generazioni diverse, il che sposta i parametri di riferimento". L'autrice cita come esempio le zone umide del cantone di Zurigo. Queste hanno perso quasi il 92% della loro superficie originale dal 1850. "Ma quando ci imbattiamo in una zona umida e osserviamo uccelli, insetti o fiori, spesso pensiamo: quanto è bello questo posto, deve andare tutto bene qui. Questo giudizio errato deriva dal fatto che non ci rendiamo conto di come erano un tempo questi habitat e di quanto fossero diffusi".
Con il suo paesaggio variegato di montagne, foreste e acque, la Svizzera offre un habitat unico per numerose specie animali e vegetali.
Kristy Deiner segue con grande interesse il dibattito sulla legge sulla biodiversità, che sarà sottoposta a votazione il 22 settembre. Essendo una cittadina statunitense senza diritto di voto in Svizzera, si sta impegnando a modo suo: condividendo le sue conoscenze e sensibilizzando l'opinione pubblica. "Siamo completamente dipendenti dalla biodiversità. Distruggerla significa distruggere il nostro stesso futuro", afferma Deiner. È fondamentale proteggere la natura rimasta. "Ma questo da solo non basta. È necessario ripristinare e riabilitare la terra e le acque. La biodiversità ha bisogno di spazio per prosperare". Deiner si gira e fa un gesto verso gli edifici residenziali che si trovano a poche centinaia di metri dal limitare della foresta. "In Svizzera si trovano tracce della presenza umana anche nelle zone più remote. Le persone sono onnipresenti. Per questo dobbiamo trovare un equilibrio migliore che armonizzi le esigenze delle persone con la protezione della natura".
Tuttavia, il professore dell'ETH simpatizza anche con coloro che hanno una visione meno drammatica della situazione. "Senza poter vedere la maggior parte delle specie, è difficile visualizzarne l'importanza e stabilire un rapporto con esse", afferma Deiner. "Ecco perché abbiamo sviluppato un metodo con l'analisi dell'eDNA per monitorare tutte le forme di vita e dar loro voce".
Kristy Deiner raccoglie campioni di eDNA sulle rive del lago di Lauenen.
Con la sua tecnologia, Deiner è coinvolta in vari progetti in tutta la Svizzera e lavora a stretto contatto con le comunità locali. "Ho l'opportunità di incontrare i residenti dalle sorgenti di un torrente fino al suo deflusso in un lago. Queste comunità sono collegate e oggi queste persone capiscono che ciò che accade a monte può cambiare l'ambiente e la percezione a valle". Questo porta spesso a un dibattito tra aree rurali e urbane. "Questo è tipico non solo della Svizzera, ma di tutto il mondo", aggiunge Deiner. "Ma non possiamo volere cibo prodotto localmente e poi lamentarci che l'agricoltura inquina i corsi d'acqua". L'esperto sottolinea quindi la necessità di cooperazione: "Solo se le persone dispongono delle informazioni necessarie o, idealmente, raccolgono i dati da sole, ci sono le basi per sviluppare soluzioni comuni".
Uso dell'eDNA per i progetti di conservazione della natura
Deiner e la sua collega, la dott.ssa Elvira Mächler, hanno fondato lo spin-off SimplexDNA dell'ETH per mettere ulteriormente in pratica le loro ricerche. La loro attenzione si concentra sul monitoraggio delle specie invasive utilizzando l'eDNA. "Stiamo lavorando a diversi progetti in tutto il mondo, dal monitoraggio della cozza quagga, che sta attualmente invadendo e diffondendosi in Svizzera, alla misurazione della biodiversità delle mangrovie ripristinate in Senegal per il rilascio di certificati di CO2".
In finale di un concorso globale
Deiner e il team BiodivX hanno anche testato le tecnologie sviluppate in condizioni reali nell'ambito del concorso XPRIZE Rainforest. L'obiettivo del concorso era sviluppare metodi innovativi che potessero essere utilizzati per monitorare la biodiversità delle foreste pluviali.
Come uno dei sei team finalisti, i ricercatori di Zurigo dovevano generare informazioni sulla biodiversità della foresta pluviale brasiliana entro 72 ore. "Il limite di tempo ci ha posto di fronte a una grande sfida", spiega Deiner. "Dovevamo ridurre a 15 ore un flusso di lavoro che normalmente richiede dalle 70 alle 100 ore e mantenere accuratezza e precisione". Per soddisfare i requisiti, il team ha costruito un laboratorio a zaino che può essere utilizzato ovunque e richiede pochissima energia o raffreddamento. Secondo Deiner, si tratta di un salto di qualità nella ricerca: "È una cosa enorme e renderà molto più facile l'accesso alla tecnologia".
I campioni sono stati raccolti con un drone da una distanza di 1,6 chilometri. "È un risultato che non avrei mai ritenuto possibile", afferma Deiner. In totale, il team è riuscito ad analizzare il DNA di oltre 300 specie probabilmente uniche della foresta pluviale, in soli 16 campioni. Tuttavia, i ricercatori zurighesi scopriranno il loro risultato nella competizione internazionale solo alla fine dell'anno. I risultati sono visibili nel video.
*Dichiarazione: Questo contenuto è stato prodotto dal team editoriale di Sustainable Switzerland per conto del Politecnico di Zurigo.
Questo articolo copre i seguenti SDG
Gli Obiettivi di sviluppo sostenibile (SDGs) sono 17 obiettivi globali per lo sviluppo sostenibile concordati dagli Stati membri dell'ONU nell'Agenda 2030 e riguardano temi quali la riduzione della povertà, la sicurezza alimentare, la salute, l'istruzione, l'uguaglianza di genere, l'acqua pulita, l'energia rinnovabile, la crescita economica sostenibile, le infrastrutture, la protezione del clima e la tutela degli oceani e della biodiversità.
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