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La perdita di biodiversità: un problema mondiale - La biodiversità, la diversità della vita sulla Terra, contribuisce in modo essenziale alla vita umana come nel caso dell'impollinazione delle colture, la regolazione del clima, la filtrazione dell'acqua e dell'aria e la mitigazione del rischio di disastri. Tuttavia, la biodiversità sta diminuendo sempre più rapidamente, principalmente a causa della pressione dell'attività umana sugli ecosistemi. Secondo un'ultima valutazione, l'attività umana è responsabile di una significativa alterazione della biodiversità quantificabile in circa il 70% di perdita tra ecosistemi terrestri, dulciacquicoli e marini. La pressione umana è considerata la causa dell'estinzione di diverse migliaia di specie vegetali e animali, e per arginare questo fenomeno deve essere intrapresa un'azione politica decisa in modo da ridurre gli effetti dei driver che causano questo deterioramento. L'IPBES (2022) su basi di evidenza scientifica mostra che tale situazione è ulteriormente esacerbata a causa dell'aumento di temperatura (IPCC 2022) causato dal cambiamento climatico che potrebbe minacciare oltre il 20% delle specie a livello globale. La perdita di biodiversità sta colpendo anche l'Italia e l'intera area mediterranea. Il rischio di estinzione in seno alla biodiversità mediterranea è stimato, da un rapporto WWF (2020) in circa il 50% per i vertebrati, nel 20% per i mammiferi, il 25% degli uccelli, il 64% degli anfibi, il 40% delle specie vegetali acquatiche. L'evidenza del problema è ormai ampiamente percepita come urgente a tal punto che anche il Parlamento italiano ha recentemente (2022) approvato due articoli della Carta costituzionale (9 & 41) con i quali ambiente e biodiversità assumono un valore costituzionale e di conseguenza devono essere tutelati come bene di interesse pubblico e “nell'interesse delle future generazioni”. La comunità scientifica, quindi, deve affrontare il problema dell'erosione della biodiversità, del funzionamento ecosistemico e degli effetti sui servizi ecosistemici e sul benessere umano e di conseguenza c'è urgenza di aumentarne sia il grado di conoscenza e di sviluppare metodologie innovative nello studio delle cause grazie ad una estensiva applicazione delle tecnologie abilitanti. Nuove generazioni di ricercatori costituiranno la base, il fulcro a livello nazionale, per affrontare la sfida e per rispettare i fondamenti dettati nella nostra Costituzione.

Le cause della perdita della biodiversità - La perdita di biodiversità è ormai pervasiva e interessa tutti gli ecosistemi. Essa deriva principalmente da quattro cause: 1) dalla perdita e dalla frammentazione di habitat che determinano oltre il 70% dell'erosione della biodiversità. E' infatti dimostrato che la frammentazione d'habitat è in assoluto il primo driver di cambiamento ambientale che incide negativamente sulle risposte dei singoli organismi con ripercussione sulle dinamiche ecologiche e a cascata sulla catena di eventi che interessano il ruolo della biodiversità nell'indirizzare il funzionamento degli ecosistemi, la fornitura di beni e servizi ecosistemici e gli effetti diretti ed indiretti sulla salute umana e sulla qualità della vita delle comunità. Molte sono le cause che sul breve e sul lungo periodo causano frammentazione di habitat (e.g. eccessiva urbanizzazione, agricoltura, pesca intensiva etc.). 2) L'inquinamento su scala locale che a causa di pesticidi e fertilizzanti sintetici influenza le dinamiche biologiche ed ecologiche in tutti gli ecosistemi. 3) I cambiamenti climatici che inducono anche cambiamenti fenologici (ossia alterano i cicli vitali degli organismi, come l'ampiezza del tempo di germinazione nelle piante o il tasso di segmentazione embrionale) e riescono così a modificare gli equilibri di comunità e il ruolo delle specie in seno alle reti trofiche. Ed infine ma non per ultimo, 4) l'interazione tra questi fattori di natura antropica è il più potente tra i driver di cambiamento ambientale in grado di plasmare gli ecosistemi, lasciando per esempio spazio all'introduzione di specie non indigene aliene che, in assenza di “nemici naturali” e di vincoli determinati dalla destrutturazione ecologica causata dall'effetto dei fattori antropici, possono diventare libere di esplodere demograficamente. Questo comporta alterazioni del paesaggio, la distruzione della biodiversità locale e l'alterazione degli equilibri ecologici sin qui conosciuti. In questo quadro, è sensato quindi affrontare in modo sistemico il problema della perdita della biodiversità “a livello di Paese”, a maggior ragione se si pensa al ruolo centrale dell'Italia nel Bacino del Mediterraneo, alla più ampia estensione costiera, alla sua diversità latitudinale, altitudinale ed ecologica e alla presenza delle risorse intellettuali, sociali, legislative ed economiche per guidare gli altri Paesi rivieraschi verso una strategia comune.

 

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Questo progetto di Dottorato di Interesse Nazionale, per il quale l'Università di Palermo svolge il ruolo di coordinamento, scaturisce da una azione congiunta di 49 tra università, enti pubblici di ricerca e aziende private che hanno costituito il National Biodiversity Future Center (NBFC). Le azioni dell'NBFC opereranno per allineare la politica italiana sulla biodiversità raggiungendo in tre anni gli obiettivi della “Strategia Europea per la Biodiversità al 2030” e tra gli obiettivi vi è anche di traslare tutta la ricerca e la conoscenza prodotta in azioni formative. Da questo obiettivo scaturisce la presente proposta di DIN. La strategia 2030 ha come obiettivo quello di proteggere almeno il 30% degli ecosistemi marini e terrestri in Europa e favorire il ripristino di almeno il 15% degli habitat e i relativi processi ecosistemici, in modo da invertire il degrado degli ecosistemi e la perdita di biodiversità. La visione della comunità di NBFC composta da oltre 2000 ricercatori e ricercatrici di tutte le discipline, si basa sulla più moderna visione socio-ecologica: ecosistemi in salute e funzionanti - grazie al ruolo svolto dalla biodiversità - rappresentano la proprietà fondamentale per sostenere la vita sul nostro pianeta. Se le funzioni ecologiche e i processi ad esse sottese normalmente espresse in condizioni di assenza di disturbo umano sono erose o perse a causa di fattori di stress antropico, è possibile osservare effetti a cascata misurabili che influenzano l'offerta di beni e servizi dell'ecosistema con forti compromissioni del benessere umano. Una tale visione scientifica ed ecologica non esclude a priori la specie umana dai processi ecosistemici, ma esplora la sostenibilità di possibili soluzioni per ammettere la presenza umana negli ecosistemi, e per gestire gli effetti dell'azione umana in linea con gli Obiettivi degli SDG delle Nazioni Unite per il 2030. Così, la biodiversità non è vista solo come un'ulteriore fonte di opportunità di business secondo la logica estrattiva lineare che connota il capitalismo del nostro tempo, ma è pensata come valore in sé, generatrice di benessere attraverso la sua capacità di fornire beni e servizi ecosistemici. I dottorandi del DIN in Biodiversity nel contesto della visione NBFC saranno i protagonisti dei futuri traguardi nello studio del ruolo della biodiversità sul funzionamento ecosistemico in tutti gli habitat, dalle profondità marine agli habitat montani, e sulla qualità della vita umana. Il Dottorato di interesse nazionale in “Biodiversity” si articolerà in 6 curricula; elementi comuni tra essi saranno: i) una forte impronta interdisciplinare nell'ideare soluzioni innovative per valutare, monitorare, conservare, proteggere e ripristinare la biodiversità marina, terrestre e urbana in aree nazionali; ii) l'ideazione e l'applicazione di soluzioni tecnologiche e digitali altamente innovative nel campo della biodiversità e per la stima della vulnerabilità ecosistemica, sostenute dalle Key Enabling Technologies (KET), che stimoli la leadership scientifica e industriale italiana in questo campo; iii) l'adozione di nuove strategie di modellazione predittiva, di nuove tecnologie di allerta precoce, di strumenti idonei a sostenere la biodiversità funzionale e la resilienza degli ecosistemi; iv) la messa a punto di piattaforme digitali per acquisire nuove conoscenze sulla biodiversità, rendendole disponibili a una vasta comunità di ricercatori e ricercatrici, e per fornire soluzioni per la conservazione che passino attraverso la digitalizzazione delle raccolte museali naturalistiche, lo sviluppo di archivi nazionali di informazioni molecolari, etc.; v) strumenti di monitoraggio innovativi basati sulla robotica, sull'intelligenza artificiale, sull'IoT e sulle ICT; vi) l'analisi e la comprensione, di strategie di valorizzazione della proprietà intellettuale, open innovation e trasferimento tecnologico, esperienze di imprenditorialità che contribuiscono alla sostenibilità economica nell'ambito del monitoraggio, della conservazione, ripristino e valorizzazione della biodiversità.